grn的3458A

lymex

总体描述
6月12日到货，非常新净的机器



开机看，显示有变暗的情况，属于长时间一直开机烧的
  


然后，出现两个错误：
110，Calibration Required --- ACAL，需要进行ACAL
114 System Error ---- Nonvolatile ram checksum，系统错误，非易失内存校验


这两项错误每次开机均出现，读取错误后消失。

重置系统（Reset）后，只出现110号错误（需要进行ACAL），不出现内存校验错误了。说明下电再重新上电后，才出现校验错误。

备足，ACAL就是所谓自动校准。但不要误解成可以自我完成所有的校准，更不要误解成本表不需要外部校准。
事实上，3458A是需要很简单的双基准校准的，即有了10V和10k后，先转移到内部的7V和内部的40k基准上，然后内部进行转移，把所有的档都可以按比例进行校准。因此，3458A只要对这两个基准做好，就可以很好的保持其稳定性。
由于温度的变化、时间的变化，其它档位不可避免的要发生变化，没关系，只要执行ACAL命令，就可以从新用这两个内部基准，重新校验各档，完成内部校准。因此ACAL的作用，是把其它所有的档，都归结到内部这两个基准上。

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初步测试状况

开机后第一件事情，就是接上4910的10V进行测试。
最开始感觉还不错，读数从+2.7ppm开始，慢慢下降，最低到了不到1ppm然后开始回升



然而，这一升不要紧，一直在升高，不仅没有像正常开机曲线那样有缓解趋势，而且还会加速

开机10V的ppm偏离

后面就不画曲线了，反正飘的很大，几个小时能到几十ppm，最高到100ppm以上。

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后续测试
经过很多中间查看和测试后，统一进行了几个参数的对比测试。
表调节到10V档，自动0点关，分别用外部的+10V、-10V、+1V、-1V、0V（短路）进行输入，同时也进行内部7V的输入，结果如下：



其中，0点测试开始没有进行，是测试了3个数据后做图，发现是对称的，马上怀疑是0点问题，才开始测试0点。
另外，缺一个内部0点的测试（Jam提议）


内外变换是通过基准旁边的一个三条线进行的。左边三个柱子是接到一起的作为输出，右边三个分别是GND、NORMAL、+7V。

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电路分析
找到了0点原因后，开始针对性测试。先根据观察画出大体电路如下


其中，输入调理部分主要是把大信号分压1/100，但10V档不分压而直通。
放大部分可以放大10倍或100倍，主要用于1V档和0.1V档（100V档也先分1/100再放大10倍 ），10V档下也是属于直接缓冲，放大倍数为1。
信号通过插座的6脚进入ADC。

另外，Auto Zero有个模拟开关，应该是尽量靠前（靠输入端），这样才能尽量把所有的内部不确定因素取消掉。估计是在TP11和TP10之间，由于这两个测试点信号几乎一样，所以TP11没有画上。


电路板如下：



短路输入，测试P8正常、TP10正常，但TP101为-1.1mV，看来是我画图的时候漏了什么，很可能是P101和TP101之间为运放前级的场效应对管。
然后，再测试TP100，为+1.18mV。
由于时间太晚，没再进行测试。
下一步，在输入短路的情况下，直接用我的3458测试DC-IN。

即便AZ关了，3458面板上一直显示AZ off，但换档后（比如换成欧姆再换回来，此时一直显示AZ off），读数也清0了。说明还是进行了一次自动0点校正

那个Q105，貌似放大运放的输入差分对管。但是，这个运放为漂移比较大的MC34081

  

lymex

非易失静态内存
由于出现110和114错误，开机查看，发现有三块非易失静态内存，是98年和99年的，10年了，正好该换了。左上一个都鼓包了。
110：需要ACAL校准
114：系统错误，SRAM 校验


这个是早期的3458A，DS1220Y等，是SRAM和锂电池一体的，而且是焊接的。
后期的是分离的，这样锂电池不受焊接热量影响，是后扣上去的。


电池没电后，造成读出不对吗？
查校准手册，DC10V档的0点常数和增益常数分别是序号7和72，用命令CAL ? 7 和 CAL ? 72可以调出查看

经过复查，包括多次开关机，这些常数没有变化。

但后来发现，应该看以下常数，更相关一些：
202：level dac dc 12V
207：dcv trigger offset 10V
229：gain ratio


后来把失效的SRAN拆下，焊上插座，查上新买的SRAM，开机后不出现114号错误了，但110错误变成了需要SCAL，即交流部分需要校准。
然后，把老的DS1220Y重新换上去，则没有硬件错误了

lymex

3458A的ADC
重新测试，现象照旧，说明问题还是存在。测试进入ADC的信号仍然正常，怀疑是ADC的问题
ADC板的大幅照片：



把grn的ADC板换到我的3458A上，开机正常，但仍然是飘的厉害，曲线如下：

其特征是：AZ off的情况下，外短接0漂，同时测试10V也飘同样的数值。
grn的开机，AZ off的情况下，外短接后读0，假设此时接10V读10.001V。过了3小时，外短接读1mV，此时接10V读10.002V
然后关机，等一段时间再开机，AZ off的情况下，外短接后自然读0，但此时接10V，大约仍然读10.002V
换句话说，10V的飘大略有记忆效应。


这样，已经判断出故障是在ADC板上，曾经怀疑+-Vref的问题，但测试了几次，+Vref=12.12V、-Vref=-12.12V，非常稳定。ACD的电源供电电压也是正常的，为+-17V左右，毕竟这些电压是非常容易测量的。



拆板画出分立部分的电路图，与HPJ的对比


  

与HPJ的比，复杂不少
其中积分放大器是由三个组合的，也许是速度+精度的共同要求。其中U110是1826-1382，Linear的，具体型号不知。同一型号运放同时用在7转+-12V基准电压上。

很奇怪的有几点----后来的分析：
1）积分电容为什么不是像HP图那样接到TP140上？-------是HP故意的、简化的。还是这样好，类似共射共基放大，2级的话每级增益小，性能容易做好，放在一起发挥各自作用

2）FET开关的接法这么怪，居然是Gate接积分电容------积分电容不需要短路。积分完毕后电压就是0。积分电容的电压只有相对意义，是相对于比较器的。而对于比较器而言，积分的过程就是电压逼近0的过程。

3）第一级积分器的基准（3脚）是Vref地，但后面的都是模拟地。这两个地互相没有直接链接----输入是对Vref地的，但后续电路通过U110后，就没有关系了，隔离了。这两个地至少在ADC板上没链接，测量有370uV的电压查

4）最最奇怪的是，最后的比较器的比较基础（3脚）不是直接接地，而是通过1k电阻，而且还有一个51.1k的电阻从不稳定的负电源分压而得，这样能稳定吗？同时，这个分压点还通过16.72k受控的。--------其实EL2018的基础点影响不大，最主要的是U140的基础点，这个是比较器的第一级。这个第一级放大倍数只有19.7，第二级为17.7（如果两个ASIC是接到一起的话），这样总倍数就是350倍，由于第一级有了近20倍的放大，对第二级的基础点就要求不敏感了

lymex

更新：这个3458A在我这里没有修好发回去了，怀疑是大片子（U180）的问题，后来换了就好了。曾经水洗、换电容、换双FET等，无效。

lymex

【全文完】

轩尼诗

占位。

suny-hyb

老大厉害啊！！！

独往独来

口水ing.... [s:57]

rca211

好，占位^_^

ssneao

  好东东 准备存2个月私房钱买个5 6百的万用表

chuxp

关注ing

wanqing

高手就是高手！ [s:30]

gaobingic

厉害！佩服!

chenang39

好文，学习。

混水摸鱼

真乃高手也！

chuxp

还没进展？
我们4年前新买了一台3458A，此后每年检定后都得送Agilent维修，第一年是换基准，后来不知修过哪里，也懒得问了，看来赶上一台不好的了......。
Agilent维修部的技术水平比老大差的不是一点半点！

家有开心果

同样关心进度，好表技术含量就是高 [s:31]

suny-hyb

同样关心进度,等代进一步的结果。

caoshanhui

从VFD的老化情况看， 这台3458A很多时候在测交流电压。 3458A的交流有效值测量性能也非常好。

Lymex， 如果把Auto Zero 设成 On， 10V DC量程性能稳定吗？

zgq

厉害！！！

csclz

学习

zy_sh_npk

看看eBay上有人出坏的3458A, 去问问到底什么坏了,如果ADC板还能用就好修了.
http://cgi.ebay.com/HP-3458A-Mul ... hash=item3356fc5e02

jxno1dg

学习！！！