jeudi 7 août 2008

Validation des hypothèses

L'étude du cablage des galettes des roues de codage montre qu'il ne s'agit en aucun cas d'un encodage BCD. Cependant l'hypothèse d'un système à verrouillage de fréquence est confirmée par l'étude des signaux sur la carte oscillateur (Z3).

En effet, la déconnexion du signal entrant (A11) sur cette carte - tension alternative de 50Hz - et l'injection d'un signal continue variant de 1.7V à 4.2V montre que la fréquence générée varie de 200Khz. Ce signal est donc un signal de consigne permettant de verrouiller l'oscillateur. Il provient de la carte Z4/Z13 laquelle comporte visiblement un filtre à basse fréquence si l'on se réfère aux pots et condensateurs qu'elle porte.

Deux cartes identiques sont présentes sur le système, leur inversion ne changeant rien au (mauvais) fonctionnement de l'ensemble. L'étude de la second carte met cependant en évidence deux points importants:
- Le signal de sortie de la seconde carte est un signal continue résultant de l'intégration d'un signal d'environ 100Hz sortant d'une bascule JK. Il s'agit certainement du signal de consigne de l'oscillateur 440/560Khz,
- La bascule de cette carte prend sur son entrée horloge (clock) un signal de référence de 100Hz (le pas de synthèse) et un second signal externe sur son entrée de positionnement (preset). Nous sommes en face d'un détecteur d'erreur délivrant un signal dont la fréquence est proportionnelle à l'erreur.

L'étude du signal sur la première carte met en évidence la présence d'un signal constant sur l'entrée de positionnement conduisant à délivrer un signal de 50Hz en sortie, lequel résulte de la division par deux du signal de référence. Le filtre n'intègre pas ce signal qui passe inchangé et module la fréquence de l'oscillateur.

L'origine de la panne est trouvée, il me faut donc maintenant remonter en aveugle la chaîne produisant le signal en cause dont je découvrirai probablement qu'il s'agit bien d'une chaîne de division par 2000 utilisant une logique de pré-positionnement différente de la logique classique.

La recherche de la source du problème sera probablement simplifié par la déconnexion de cette chaîne du l'oscillateur et du remplacement de celui par une fréquence de référence stable. Il me sera alors possible de suivre les différentes sorties des diviseurs en prépositionnant les roues à une valeur qui convient bien.

mardi 5 août 2008

Poursuite de l'analyse théorique

De nombreux éléments doivent pouvoir m'aider à déterminer la logique utilisée pour la synthèse de fréquence sans pour autant disposer d'un schéma ni même, dans un premier temps, de l'équipement. Ainsi, en partant de l'hypothèse d'une classique boucle à verrouillage sur une plage de variation de 200Khz, un diviseur à rang variable de 0 à 1999 doit être présent quelque part.

Les seuls circuits ici utilisés sont des circuits de logique élementaire: bascules JK (7473), portes AND, OR et NAND. Dans le cas présent, le diviseur doit être commandé par les 4 roues de codage lesquelles doivent être cablées pour fournir une information BCD: un contact sur deux reliés pour la première galette, deux contacts reliés tous les deux contacts pour la seconde, quatre contacts reliées tous les quatre pour la troisième et les deux derniers contacts reliés pour la dernière galette.
Voici, pour ceux qui n'auraient pas suivi, la classique table de codage binaire:
GGGG
4321
0-0000
1-0001
2-0010
3-0011
4-0100
5-0101
6-0110
7-0111
8-1000Deux contacts sont utilisés sur G4 pour créer
9-1001les rangs de division 8 et 9 (sortie Q4 du diviseur)
Est-ce plus clair ainsi présenté ?

S'agissant de commutateurs classiques à 10 positions, nous devrions donc trouver à minima 4 galettes pour chaque roue et un cinquième galette de sélection de l'oscillateur sur la roue des 100Khz. Un rapide coup d'oeil sur la photo de l'équipement permet de vérifier que 5 galettes sont bien présentes sur cette roue, 4 sur les roues des 10 et 1 Khz et 6 galettes sur la roue des 100Hz soient deux galettes de trop dont il faudra trouver l'utilisation si notre hypothèse s'avère exacte.

L'inspection du cablage des galettes centrales facilement accessibles permettra de vérifier qu'un codage BCD est bien mis en place et d'identifier la ou les cartes supportant le circuit de décodage.

La réalisation d'un diviseur à rang variable codé BCD nécessite pour chaque étage l'utilisation de 4 bascules JK (2 boitiers 7473) et d'une porte AND à 4 entrées (1/2 boitier 7420), chaque entrée étant raccordée, ou non selon le rang sélectionné, sur l'une des 4 sorties de la chaîne de bascules. Cette sélection doit être assurée par le biais des quatre galettes de chaque roue.

Ici encore une inspection du cablage permettra de lever le doute et d'identifier la, ou les cartes, assurant la division de la fréquence de l'oscillateur maître mais aussi le signal d'entrée et de sortie du diviseur à rang variable ainsi constitué. Il sera alors aisé de découvrir si les bascules fonctionnent correctement en partant de l'entrée et en descendant toute la chaîne des 16 bascules portées par 8 boîtiers 7473.

L'identification de la sortie de la chaîne de division nous menera ensuite à l'identification de l'entrée de la chaîne de comparaison de phase laquelle devrait voire arriver une référence à 100Khz, voire 50Khz dans la cas où une prédivision serait effectuée. Du moins si l'hypthèse de départ est bonne...

dimanche 3 août 2008

Réalisation d'une carte d'extension et première analyse

Une recherche dans mes tiroirs m'a permis de trouver un connecteur au bon encartement mais trop long. Qu'à celà ne tienne, un coup de scie et le problème est réglé. Il me reste à détourer un morceau d'époxy double face et préparer le connecteur. Deux solutions s'offraient à moi pour la gravure:
- gravure chimique après avoir dessiné les pistes,
- gravure à l'anglaise en utilisant un cutter et un règle en métal.

J'ai opté pour la seconde méthode, moins précise mais assez rapide à exécuter, après m'être aperçu que mes vieux rubans Letraset - 20 ans d'age - ne collaient plus. Et m'attaquer à la réalisation d'un typon, à son transfert par la méthode du fer à repasser et à la gravure de l'ensemble par le mélange diabolique HCl + H2O2 + H2O un dimanche matin ne me disait rien.



Le résultat final n'est pas si mal, et devrait me faire gagner un temps précieux dans l'analyse des fonctions des différentes cartes du synthétiseur.

Une rapide analyse de sa constitution matérielle met en évidence la carte Z03, la seule à être blindée. Elle comporte cinq orifices de réglage, précision importante comme nous le verrons par la suite. Considérant qu'il s'agit de la carte oscillateur, je trace un coaxial (A11) portant un signal DC à 6V et un signal carré à 500hz d'environ 1V d'amplitude et quatre connexions allant en face avant sur la roue des 100Khz. En analysant cette signalisation, je mets en évidence un regroupement des chiffres deux par deux.



Quelques minutes de réflexion, et la lumière vient: la génération de fréquence fait appel à cinq oscillateurs couvrant chacun 200Khz. La fréquence est fixée par le signal A11: aucune oscillation en son absence et une oscillation à fréquence fixe pour la tension fixe observée de 6V.

Disposant de ces informations, je dois maintenant pouvoir remonter la chaîne et découvrir la logique de synthèse ici utilisée: une seule boucle avec un pas de 100Hz et un diviseur programmable de 0 à 1999, plusieurs boucles, un asservissement en fréquence comme sur le VFO PS-491 ou en phase comme sur les tiroirs TRC-2105 ?
N'oublions pas que ce tiroir est sorti du service qualité en 1973, sa conception devant remonter à la fin des années 60. Je ne trouverai donc pas les classiques 74LS192 ou autres compteurs decade ou bcd...