Forum: HF, Funk und Felder HP5345A Fehler


von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Ich habe vor einiger Zeit ein HP5345A in der Bucht geschossen und zum 
laufen gebracht, aber er misst mit hoher Präzision falsch ..

Der Zähler ist mit dem HP Quarzofen bestückt und ich habe hier eine 
Schachtel mit weiteren OCXO, die ich dagegen vermessen wollte. Es ist 
völlig egal ob ich den internen OCXO benutze oder einen externen OCXO 
als Referenz einspeise und einen dritten OCXO messe.

Der Zähler zeigt konstant anstelle von 10,0000000 immer 9,82533313 Mhz 
an. Die Referenzfrequenz des Zählers beträgt 500Mhz und die werden aus 
den 10Mhz durch Verdopplung auf 20Mhz dann mal 5 auf 100Mhz und dann 
nochmal mal 5 auf 500Mhz erzeugt. Die 100Mhz kann man als Selbsttest auf 
den Zähleingang geben aber mit dem gleichen Ergebnis 98,2533313 Mhz egal 
ob interne oder externe Referenz.

Die OCXO können nicht soweit daneben liegen und nach einer falschen 
Oberwelle bei der Frequenzvervielfachung sieht das auch nicht aus.

Das Gerät hat noch einen Aufkleber von der USAF und könnte theoretisch 
ein Sondermodell fürs Militär sein, aber das macht ja auch keinen Sinn.

Hat irgend jemand noch eine Idee ?

von Franz B. (rcs)


Angehängte Dateien:

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In der Anlage mal die Abgleichanleitung vom US-Militär. Kurz überflogen, 
dort sind es auch 10Mhz, was auch sonst.

Das erste positive ist ja, das er nicht driftet.
Anfangen würde ich jetzt mal, alle Betriebsspannungen peinlich auf Höhe 
und Brumm zu untersuchen. Das Schaltbild habe ich mir jetzt noch nicht 
angesehen, aber es ist ja Ostern. =D

von Peter X. (peter_x)


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Hans-Georg Lehnard schrieb:
> Ich habe vor einiger Zeit ein HP5345A in der Bucht geschossen und zum
> laufen gebracht, aber er misst mit hoher Präzision falsch ..

Schon mal auf youtube gesucht? Der repariert so einiges.
https://www.youtube.com/user/TheSignalPathBlog

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Franz Behlon schrieb:
> In der Anlage mal die Abgleichanleitung vom US-Militär. Kurz überflogen,
> dort sind es auch 10Mhz, was auch sonst.
>
> Das erste positive ist ja, das er nicht driftet.
> Anfangen würde ich jetzt mal, alle Betriebsspannungen peinlich auf Höhe
> und Brumm zu untersuchen. Das Schaltbild habe ich mir jetzt noch nicht
> angesehen, aber es ist ja Ostern. =D

Dankeschön für das PDF, hatte ich schon gelesen ;).
Mit Kalibrierung hat das aber wahrscheinlich nichts zu tun, da ist die 
Abweichung viel zu groß. Der Ziehbereich eines OCXO liegt bei 
einstelligen ppm und nicht bei % ...

Das Gerät hat schon ein paar Wackelkontakte in den Schaltern - liefert 
aber stabile und leider falsche Messungen.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Peter Xuang schrieb:
> Hans-Georg Lehnard schrieb:
>> Ich habe vor einiger Zeit ein HP5345A in der Bucht geschossen und zum
>> laufen gebracht, aber er misst mit hoher Präzision falsch ..
>
> Schon mal auf youtube gesucht? Der repariert so einiges.
> https://www.youtube.com/user/TheSignalPathBlog

Im Internet habe ich schon gesucht aber da findet man nur einen, der 
sich so ein verbeultes Gerät gekauft hat und die Teile (Platinen) dann 
weiterverkauft hat und damit wurde ein Gerät durch den Austausch einer 
Platine (A9) das Gerät repariert. Auf dieser Platine war bei mir auch 
der Fehler - ein gebrochener 51Ohm Widerstand.

von Franz B. (rcs)


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Schon mal mit einem zweiten Zähler probiert? Abgehend vom OCXO?
Und dann durch die Vervielfäligungsstufen?
Betriebsspannungen i.O und funktionierende Schalter vorausgesetzt.

von Maik (Gast)


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Ich hatte mal einen HP8660? Synthesizer, der brauchte immer etwas Haue. 
Hat sonst gerne kompletten Unfug angezeigt. Da hatte das Gerät 
Feuchtigkeit abbekommen und die vielen Steckverbinder waren etwas 
unwillig.

Aber bei Deinem könnte ich mir auch einen Fehler in irgendeinem Chip 
vorstellen. Ich hatte das in meinem 8510A - dort war dann ein Ram 
Baustein kaputt- aber dadurch fuhr der gar nicht erst hoch.

Aber die Servicefreundlichkeit und Verarbeitungsqualität bei HP ist 
toll. Macht mehr spaß als an Rolls Royce zu schrauben.


Als Unterstützung kann ich Dir das Yahoo - Agilent / HP Forum empfehlen.
Dort treiben sich auch einige der Geräteentwickler herum.

von Harald W. (wilhelms)


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Maik schrieb:

> Macht mehr spaß als an Rolls Royce zu schrauben.

Ich dachte immer, am Rolls Royce braucht man nicht herumschrauben.
Der hat doch ein Extrafach mit einem eingebautem Mechaniker. :-)

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Maik schrieb:
>
> Aber bei Deinem könnte ich mir auch einen Fehler in irgendeinem Chip
> vorstellen. Ich hatte das in meinem 8510A - dort war dann ein Ram
> Baustein kaputt- aber dadurch fuhr der gar nicht erst hoch.

Der Zähler hat einen eigenen "Prozessor" genauer eine Statemachine 
verteilt auf 3 Platinen und wenn da ein Prom defekt ist wird es eng.

>
> Aber die Servicefreundlichkeit und Verarbeitungsqualität bei HP ist
> toll. Macht mehr spaß als an Rolls Royce zu schrauben.
>

Und der Lüfter klingt auch wie eine echte RR Turbine beim Start ;)

von Maik (Gast)


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Naja- zumindest sind die Lüfter fast lauter als ein RR 6-Zyl. 
Vorkriegsmotor.

Also bei HP Geräten habe ich schon einige Lüfter erneuert und teilweise 
auch gedrosselt.
Bei meinen Laborgeräten weiß ich ja, dass sie nicht in irgendeinem 
Schaltschrank in südlichen Gefilden geröstet werden.

vg

Maik

Aber ein Zustandsautomat auf 3 Platinen... ich habe mal nach xx-Stunden 
die Reparatur an (m)einem HP3325A aufgeben und mir von Singer ein 
Schlachtgerät mit geplündertem Netzteil bestellt. Das war glaube ich gar 
nicht im Webshop gelistet - und der Verkaufspreis mehr als fair. Extra 
einen Signaturanalysator zu kaufen - um dann für die Reparatur noch 
ggfs.schlecht beschaffbare ICs zu besorgen war mir bei dem Gerät dann 
doch zu viel des Guten.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Bei meinem Frequenzzähler mit Nixieröhren, Systron-Donner 6152A von 
1973, war der Elko der den Quarzoszillator versorgt (liegt ständig am 
Netz auch bei ausgeschaltetem Netzschalter) ausgetrocknet. Damit war die 
Spannung des Oszillators verbrummt und er zählte wirr.
Geht bis ca 700 MHz, das war damals sehr viel, und enthält teilweise 
noch DTL-Gatter MC9xx.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Maik schrieb:
> Naja- zumindest sind die Lüfter fast lauter als ein RR 6-Zyl.
> Vorkriegsmotor.
>
> Also bei HP Geräten habe ich schon einige Lüfter erneuert und teilweise
> auch gedrosselt.
> Bei meinen Laborgeräten weiß ich ja, dass sie nicht in irgendeinem
> Schaltschrank in südlichen Gefilden geröstet werden.
>

Für den Alltag ist der HP5245A ja auch total oversized und da tut es 
auch ein China Modul mit einem TCXO als Referenz und ohne Lüfter.

> vg
>
> Maik
>
> Aber ein Zustandsautomat auf 3 Platinen... ich habe mal nach xx-Stunden
> die Reparatur an (m)einem HP3325A aufgeben und mir von Singer ein
> Schlachtgerät mit geplündertem Netzteil bestellt. Das war glaube ich gar
> nicht im Webshop gelistet - und der Verkaufspreis mehr als fair. Extra
> einen Signaturanalysator zu kaufen - um dann für die Reparatur noch
> ggfs.schlecht beschaffbare ICs zu besorgen war mir bei dem Gerät dann
> doch zu viel des Guten.

Ich habe das Gerät zu einem Preis bekommen, den man normalerweise für 
den HP 10811-6011 OCXO alleine bezahlt... von daher ist es auch kein 
Total Verlust wenn er nicht mehr funktioniert;)

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Bei meinem Frequenzzähler mit Nixieröhren, Systron-Donner 6152A von
> 1973, war der Elko der den Quarzoszillator versorgt (liegt ständig am
> Netz auch bei ausgeschaltetem Netzschalter) ausgetrocknet. Damit war die
> Spannung des Oszillators verbrummt und er zählte wirr.
> Geht bis ca 700 MHz, das war damals sehr viel, und enthält teilweise
> noch DTL-Gatter MC9xx

Die (Test) Zählfrequenz ist vom Referenzoszillator abgeleitet und auch 
die Einspeisung einer externen Referenz ergibt das gleiche (falsche) 
Ergebnis.
Die Überprüfung mit dem Oszilloscope ergibt auch keine Auffälligkeiten 
von daher gehe ich aus, das die Referenz nicht kalibriert aber OK ist.
Und da ist nichts mit DTL, der HP5345A zählt 5000MHz ohne Vorteiler ;)

von Dennis R. (dennis_ec) Flattr this


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Mein EIP 548 hatte das Problem das der VCO nicht korrekt gelockt wurde, 
dadurch lag je nach Frequenz das Ergebnis um 5Mhz daneben.

Ich hab hier ein GPSDO, meine Postleitzahl ist 3539x Giessen.

Wenn du aus der Ecke kommst können wir den OCXO neu abgleichen.

von Frank Norbert Stein *. (franknstein)


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Hans-Georg Lehnard schrieb:
> HP5345A zählt 5000MHz ohne Vorteiler

Na ja, eher eine Zehnerpotenz weniger.  :-)

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Dennis R. schrieb:
> Mein EIP 548 hatte das Problem das der VCO nicht korrekt gelockt wurde,
> dadurch lag je nach Frequenz das Ergebnis um 5Mhz daneben.
>
> Ich hab hier ein GPSDO, meine Postleitzahl ist 3539x Giessen.
>
> Wenn du aus der Ecke kommst können wir den OCXO neu abgleichen.

Hallo Denis,
vielen Dank für dein freundliches Angebot:-)
ich komme aus der Ecke MA/HD.

Der Zähler hat keinen VCO sondern einen Brückengleichrichter der aus der 
10 Mhz OCXO-Fequenz nach Verstärkung und "clippen" eine 20MHz Frequenz 
mit Oberwellen erzeugt. Aus diesen Oberwellen wird die 5te Oberwelle 
(100Mhz) gefiltert und als Zählfrequenz für den Selbstest verwendet. 
Dieses Spielchen wird dann noch einmal gemacht und damit hat der Zähler 
eine effektive Referenzfrequenz von 500Mhz. Die Problematik liegt eher 
darin das die Frequenzen mit den darunter liegenden Frequenzen 
Amplituden moduliert sind. Das zeigt sich auch deutlich wenn man den 
Eingangspegel (der 100Mhz Testfrequenz) anhebt und nur noch die höchste 
Amplitude misst.

Die Abweichung von 10,0000000 zu 9,82533313 lässt sich nicht mit der 
Drift eines OCXO oder mit der Art der Frequenzverfielfachung erklären.

Oder doch ?

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Frank N. Stein schrieb:
> Hans-Georg Lehnard schrieb:
>> HP5345A zählt 5000MHz ohne Vorteiler
>
> Na ja, eher eine Zehnerpotenz weniger.  :-)

Ja natürlich, war ein Verschreiber ;)

500Mhz ist die Referenzfrequenz und die maximale Eingangsfrequenz.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ist diese Abweichung stabil? Dann könnte z.B. ein TTL-Frequenzteiler 
durch eine falsche Zahl teilen, weil z.B. ein Eingangspin nicht mehr auf 
dem richtigen Logikpegel liegt (kalte Lötstelle).

von Jay (Gast)


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Hans-Georg Lehnard schrieb:
> Die Abweichung von 10,0000000 zu 9,82533313 lässt sich nicht mit der
> Drift eines OCXO oder mit der Art der Frequenzverfielfachung erklären.
>
> Oder doch ?

Lass mal Zusammenfassen:

Egal ob interne oder externe Referenz, egal ob das zu messende Signal 
von einer externen Quelle oder von der internen Referenz abgeleitet ist, 
du hast einen konstanten Messfehler. Richtig?

Das kann keine Drift des internen Referenz-OCXO sein. Der ist die 
Referenz, das "Gesetz".

Nehmen wir mal einen einfachen Fall, eine 10 MHz Referenz und ein 10 MHz 
Signal und ignorieren die Vervielfachung. Würde die Referenz, bei 
ansonsten völlig korrekt funktionierendem Zähler nur (hypothetische) 9,9 
MHz erzeugen, und würde man diese 9,9 MHz mit dem Zähler selber messen, 
würde ein ansonsten korrekt funktionierender Zähler 10 MHz anzeigen. 
Denn das Messsignal würde der Referenz entsprechen und der Zähler glaubt 
ganz fest seine Referenz ist 10 MHz und zeigt daher alles was der 
Referenz entspricht als 10 MHz an.

Dafür das es keine Drift sein kann spricht auch dass du den gleichen 
Fehler siehst wenn du eine externe Referenz verwendest. Auch hier gilt 
das obige. Egal was die eigentliche Frequenz einer externen Referenz 
ist, der Zähler glaubt fest daran dass es 10 MHz sind und zeigt ein 
Signal mit der gleichen Frequenz wie die Referenz immer als 10 MHz an.

Nun zur Vervielfachung:

Habe ich das richtig verstanden? Ausgehend von 10 MHz wird die interne 
Referenzfrequenz von 500 MHz per Vervielfachung erzeugt. Einer der 
Zwischenschritte dabei sind 100 MHz. Diesen Zwischenfrequenz kann der 
Zähler selber messen.

D.h. ein 100 MHz Signal wird mit einer 500 MHz Referenzfrequenz 
gemessen. Soweit ok?

Nimmt wir an die Vervielfachung geht schon irgendwo zwischen 10 MHz und 
100 MHz schief, dann würdest du keinen Fehler sehen! Es gilt das oben 
gesagte, nur dass noch eine Multiplikation *5 mit dabei ist. Nehmen wir 
an der Zähler würde intern fälschlicherweise aus 10 MHz 99 MHz statt 100 
MHz machen. Der Zähler würde dann diese 99 MHz mit 5 multiplizieren und 
daher mit einer Referenz von 495 MHz arbeiten, wobei er "glauben" würde 
dass das 500 MHz sind. Er würde auch die intern erzeugten 99 MHz mit 
einer 495 MHz Referenz messen, merken dass die gemessene Frequenz 1/5 
seiner Referenz ist, und ausgehend von diesem Glauben diese Frequenz 1/5 
* 500 MHz = 100 MHz anzeigen.

Also, sollte es ein Fehler in der Vervielfachung sein, dann kann der nur 
in der Vervielfachung von 100 MHZ auf 500 MHz liegen.

Glaube ich dass der da liegt? Eher nicht.

Ich würde, wie andere schon erwähnt haben eher an ein Problem mit der 
Eingangsstufe oder der Zählstufe, die bei diesem Modell m.W. reziprok 
arbeitet, denken.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das Ding ist kaum neuer als meiner, Handbuch 1977:
http://bama.edebris.com/manuals/hp/5345a/
aber das muss damals ein Vermögen gekostet haben.

Ich lese da was von PLL-Multiplier und von Nominator/Denominator. Eine 
PLL kann falsch einrasten, und die digitale Division durch einen 
Bauteilfehler oder kalte Lötstelle schieflaufen. Ist tatsächlich eine 
Art Mikrocontroller in einzelnen Bauteilen enthalten? Und eine 
GPIB-Schnittstelle hat es auch noch. Sagenhaft. Die schnellen Teiler 
sind natürlich ECL mit -5,2V Versorgung.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Es nennt sich PLL ist aber keinen VCO, sondern filtert jeweils die 5 
Oberwelle aus einem Rechteck. Und so krumme Oberwellen, das die 
obengenannten Werte herauskommen kann ich mir jetzt nicht vorstellen.

Ich habe jetzt mal die Elkos auf der Platine getauscht und neu nach 
Anweisung justiert. Die Signal sehen auf dem Oszi jetzt besser aus aber 
die Abweichung bleibt konstant. Es wird mir nichts anderes übrig bleiben 
als  die Statemaschine und die Betriebsartensteuerung zu überprüfen. 
Sonst wärs ja auch einfach ;)

Ja das Ding hat einen Prozessor verteilt auf 3 Platinen mit 
verschiedenen Proms der sagenhaften Grösse von 32 x 8Bit. Es ist aber 
alles beschrieben inclusive des "Quellcodes". Falls da was defekt ist 
und keine Teile mehr verfügbar sindl lässt sich diese Prozessor 
wahrscheinlich bequem in ein mittleres CPLD packen.

Auch die GPIB Schnittstelle ist mit TTL Chips aufgebaut, warum darauf 
aber 1% Widerstände und 4 Einstellpotis verbaut sind ist mir auch 
schleierhaft.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1974-06.pdf
Das ganze Heft beschreibt nur diesen Zähler. Mit Zusatzgeräten, wie 
einem 4 GHz Downconverter, diversen digitalen Geräten für den GPIB-Bus, 
und vor allem die Funktionsweise der interessantesten Baugruppen. Ein 
Rauschgenerator zum Dithering der Messung ist auch noch drin, das war 
mir im Handbuch auch aufgefallen. Jitter-Histogramme via GPIB plotten, 
toll. Der "Controller" hat auch einen eigenen Artikel. 
Multilayer-Platinen waren damals auch noch nicht weit verbreitet. 
Bestimmt alles vergoldet und mit Namesstempel der Kontrolleure.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1974-06.pdf
> Das ganze Heft beschreibt nur diesen Zähler. Mit Zusatzgeräten, wie
> einem 4 GHz Downconverter, diversen digitalen Geräten für den GPIB-Bus,
> und vor allem die Funktionsweise der interessantesten Baugruppen. Ein
> Rauschgenerator zum Dithering der Messung ist auch noch drin, das war
> mir im Handbuch auch aufgefallen. Jitter-Histogramme via GPIB plotten,
> toll. Der "Controller" hat auch einen eigenen Artikel.
> Multilayer-Platinen waren damals auch noch nicht weit verbreitet.
> Bestimmt alles vergoldet und mit Namesstempel der Kontrolleure.

Hier gibts ein Bild der PLL :
http://pages.cs.wisc.edu/~timc/e/hp5345/board.jpg

Links oben sind die Anschlüsse für 10Mhz Referenz In/Out/Plugin und 
darunter die Verstärker dazu und die Synchronisierung. Zwischen den 
Steckern unten ist die Rauschspannungsquelle und oben die Vervielfachung 
auf 100 MHZ. Rechts unten die Vervielfachung auf 500 MHz und darüber der 
Ausgangsverstärker für die 500 Mhz.

Das ist ein Digitalzähler aber reinste Analogtechnik ...

Was mich an dem Digitalteil des Zählers wundert sind die wenigen 
Stützkondensatoren. In dieser Zeit, als hauptberuflicher 
Hardwareentwickler, habe ich fast jedem IC seinen Stützkondensator 
gegönnt, das war damals eigendlich so Mode ;)

Der Zähler war für die Air-Force entwickelt worden, scheinbar brauchte 
man beim Radar kurze Torzeiten. Deshalb auch die hohe Referenzfrequenz 
von 500MHz. Du kannst Torzeiten von 100ns bis 1000sec einstellen... 
natürlich ändert sich dabei die Auflösung.

Aber das Gerät ist laut und für den täglichen Gebrauch total oversized 
;)

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