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[s:28],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
KROHN-HITE 523 Manual.pdf
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,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。
移除顶盖
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
KH523-Ref
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
VRE100.VRE101.VRE102.pdf
(347 KB, 下载次数: 35)
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。。。
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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
AE HC HD HG Ultra-Precision Resistor.pdf
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AE HK HL Zero-TCR Ultra-Precision Resistor.pdf
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和Vishay的塑封金属泊电阻,群里的都知道,就不班门弄斧了...
AE ZoilR-1
AEZoilR-2
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: 0.75µV[sub]P-P[/sub] Typ, 0.1Hz to 10HzDC to 1Hz Noise Lower Than OP-07Full Output Swing into 1k LoadOffset Voltage: 10µV MaxOffset Voltage Drift: 50nV/[sup]o[/sup]C 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
PA15FLU_G.pdf
(581 KB, 下载次数: 24)
KH523-Amp
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...
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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... |