KH523 直流电压/电流标准源 维修
前段时间，维修了一台KH523，KH523是一台Precision DC Source/Calibrator，精密直流源/校准器，制造商是Krohn-HiteA.
首先初步介绍Krohn-Hite（克罗恩-海特）公司：http://www.krohn-hite.com/
Krohn-Hite，于1949年成立，主要设计、开发和生产电子仪器，当然也是生产高准确度、高稳定性的测量标准的公司，可能大家对KH比较陌生，那么EDC公司（Electronic Development Corporation 电子发展公司）也许应该有所耳闻，1998年4月，KH公司收购了EDC公司在马萨诸塞州波士顿的校准产品线，进入了校准设备市场，其产品主要覆盖DC和AC二级标准源、跨导放大器、非常稳定的低噪声放大器以及滤波器。
B.
接着介绍KH523，KH523的前生就是EDC公司的EDC521/522直流电压/电流标准源，而KH523又有别于521/522，采用了MCU控制单元，更智能化，可与PC进行通信，便于自动化生产使用，具有4Wire/2Wire、自动Temp.Offset (环境温度修正）等功能。
那么我们看看KH523的指标吧：
也许大家有点不敢相信了，这个仪器的准确度和短期稳定性这么高？ 是的，起初我也不敢相信，居然和8 1/2 DMM 3458A std几乎平级（3458AStd 忽略影响分量，DCV最优点11V Range：8ppm），无论是相对不确定度还是绝对不确定度都很不错，（我之前看到了几份计量所出具的证书，居然盖上了CNAS章，一般的计量机构可没这个能力，而且量值的表示错误百出，也太不负责任了吧，发个牢骚，呵呵）。
C.维修篇
由于是用上班的空余时间，又和KH公司反复邮件交流，所以维修的过程比较漫长，起初听管理设备的同事说，一开始是GPIB板出了问题，就有人将GPIB接口板拆下，并寄到了KH原厂维修，来回颇费周折，估计花费不小，结果当GPIB板返回后，装机仍然出现问题，结论是计量时测量结果很差，不能使用（不过现在的很多行业，都是利字打头，多数都是不负责任的），然后使用部门准备将其报废，一台KH523将近12W，就这样报废太可惜了，所以决定进行维修，借此机会可以学习一下KH523。
维修，首先从了解KH523开始，于是下载了KH523的操作与维护手册，业余时间就给这个手册占领了，哈哈，仔细读Manual也是一件很美好的事...
手册看差不多了，了解到KH523可以与3458A进行外校正，KH公司对8 1/2 DMM 3458A有不少的了解，NPLC=200，Warm up=4Hours and ACAL，对测量线的要求是Low Thermal EMF，还好手边有3458A，可以随时派上用场，先用小表去查查问题，发现KH523有正极性输出，负极性无输出，Compliance Limits的LED亮，BEEP声不断，决定开盖看电路：
1.整体布局：
可以看到电源部分采用环牛变压器，但是没有相应的屏蔽措施，用了不少的铝壳功率电阻，当然也有不少的金属泊电阻，从PCB整体Layout看，布线一般。
2.基准部分:
显目的一个黑匣子，上面写着REFERENCE，器件编号：KHREF3，美国制造
达到KH523指标的基准芯片:LTFLU-1（不可能，这可是Linear & FLUKE 的定制芯片），SZA263（也不可能，这是Fluke向Motorola定制的RefAMP-参考放大器，早就停产），也许是LM399/399A（当然不排除LM199/299啦）、LT1021。。。，或者Cirrus Logic旗下THALER（现在Datasheet是APEX了）的VRE系列，当然也不排除MAX63XX，还有其他型号，由于采用注塑封装就不拆开确认了，留一点猜想。。。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
公布答案：
在这个基准模块边上有张Mark,这下基准芯片的型号基本确定：99.9% 是LM399/399A，但不知使用的是NSC（ 美国国际半导体）还是Linear（凌特）的，目前也只有Linear一家了。
V ref 6.173500V 06-25-08这应该就是出生证明了，标定电压：6.173500V，不要忽略了末尾的00，这可是代表准确度的，同时也表明了所采用的设备的能力，。。。，08年06月25日
奇怪的事情又来了：
又多了一个基准，LT1236-5，5Vref，这个指标5ppm/℃的ref ，估计应该是电源部分的吧...
3.金属泊电阻：
采用了N 多的Alpha Electronic的金封金属泊电阻和Vishay的塑封金属泊电阻，群里的都知道，就不班门弄斧了...
4.运算放大器：
在基准下面： LTC1250，超低噪声零漂移运算放大器，看看Datasheet：
Very Low Noise: 0.75µVP-P Typ, 0.1Hz to 10HzDC to 1Hz Noise Lower Than OP-07Full Output Swing into 1k LoadOffset Voltage: 10µV MaxOffset Voltage Drift: 50nV/oC MaxCommon Mode Rejection Ratio: 110dB MinPower Supply Rejection Ratio: 115dB Min
不难看出，这是用于基准芯片LM399A的6.1XV到10V的变化OP，附近也采用了金封金属泊电阻和塑封金属箔电阻
AD的OP497，精密、皮安级输入电流、四通道运算放大器，极低失调电压（小于50µV）和低漂移（小于0.5µV/°C），共模抑制CMR超过120dB，电源抑制比PSR超过120dB，开环增益超过2000 V/mV，在25°C时的输入偏置最大值为150pA。
整个电路中运算放大器用了很多，ADI，Linear，TI的。。。
5.放大器部分：
采用了Cirrus Logic旗下的APEX公司PA15，对于Audio的发烧友，Cirrus Logic应该不陌生，著名的动态范围达到120dB/24bit/192kHz 采样率的DAC-CS4398就是出自这家公司。
PA15是功率放大器IC
6.DAC部分：
比较奇怪的是：采用了两款DAC，其中一款是Linear的LTC1446-双12bit的轨至轨（带运放Rail-to-Rail）的DAC，另一款是MAXIM的MAX541-串行输入电压输出型16bit DAC，估计16bit的是控制电压的DAC，而12bit的控制电流。。。
这下把前面5Vref的LT1236-5找到了，原来用5V电压其实是给DAC芯片供电
7.电流取样电阻Shunt：
采用Vishay威仕公司的VHP-3 电阻，阻值100ohm,准确度0.01%
这款电阻老大文章有详细介绍，在100ohm阻值时指标很不错，温度系数5ppm/℃
电路了解到此结束...
***********************************************************************************************************************************
起初的维修总是围绕着Compliance Limits亮和BEEP声， 电路中管理这部分的是一个TL071运放，电路构造是一个电压比较器，好在采用插座安装，换了一个TL071故障依旧，后来想想不对，负极无输出才是问题关键，查电源电路，PA15直接查起
Pin5是负极供电，用表一测，居然没电压，OK，主要问题找到了，电源故障就好修多了，可是没有发现有问题的器件，也没有任何异味，一时没了时间，无意间到KH官网发了Email给service@krohn-hite.com,一场Email开始了，老外很是热心帮助的... D。校正篇
81/2 DMM 3458A预热4Hours，早上进单位先溜去使用部门(TE/TD)，和同事说好，帮忙看着设备，中午吃完饭真好差不多3458A达到均热，中午休息时间进行外校正，测量线采用C50宇航级铁氟龙线，2根双芯屏蔽，香蕉头采用MC的可拆卸式，便于转换VHP-4、3458A与KH523直接接线。
-----占位
先发张图片。。。
E。心得与感谢篇
--------------------占位 占位，学习 听课学习 进来学习。 不错，有玩的目标了 小高，，处理给我算了！！ 高手啊！小辈学也学不会 感觉里面的做工和惠普的不能比 公司里面也有这东西，没坏~~~嘎嘎
页:
[1]