Simpson 422: Dépannage

Cet équipement datant de la fin de années 80 m'a été donné dernièrement et porte le nom d'une sympathique série de dessin animé. Il s'agit d'un générateur de fonctions - sinus, carré et triangle - couvrant la plage de 0 à 5MHz et doté d'une fonction de wobulation.

Une première inspection avant mise sous tension permet d'identifier quelques problèmes d'ordre mécanique:
- Deux potentiomètres sont très durs à manipuler voire à la limite du blocage,
- Les poussoirs du sélecteur de gamme ne se verrouillent pas dans la position sélectionnée,
- Deux des fiches BNC ne sont plus parfaitement fixées.

Après vérification de l'absence de tout court-circuit sur l'alimentation, l'équipement est mis sous tension à travers un transformateur d'isolement. De nouveaux problèmes sont rapidement identifiés:
- Aucun signal n'est présent en mode 'signal carré',
- Certains poussoirs présentent quelques mauvais contacts.

Le démontage complet de l'équipement s'avère donc indispensable. Les problèmes mécaniques sont rapidement résolus par un bon dépoussiérage, le nettoyage des canons des potentiomètres, des contacts des poussoirs et le dépôt d'une goutte d'huile fine sur le mécanisme de verrouillage associé.

Une inspection visuelle de l'ensemble met en évidence une résistance ayant fortement chauffé. Située à proximité de l'amplificateur de sortie - un classique étage 2N2219/2N2905 - cette résistance s'avère liée à l'atténuateur de 30dB. Son remplacement est immédiatement effectué.

La recherche de la panne affectant le mode signal carré s'avère plus problématique en l'absence de schéma. Une recherche sur Internet me permet cependant de mettre la main sur le schéma du modèle 420 qui, s'il n'est pas identique, s'avère être suffisamment similaire pour comprendre le fonctionnement de l'ensemble. Le signal carré est généré par une des quatre portes NAND d'un 74LS00 par ailleurs utilisé pour générer le signal de sortie TTL, lequel est correct. Cette porte NAND, commandée par le poussoir de sélection du mode, présente une résistance d'entrée d'environ 40R laissant entendra que la dite porte est défectueuse. Le test du composant après déssoudage confirme cette hypothèse. Son remplacement par un 74HCT00, et la mise en place d'un support par la même occasion, permet de retrouver une sortie fonctionnelle en signal carré.

R2670: Dépannage

Le TRC294 a reintégré la baie 19" regroupant les récepteurs VHF et UHF, sa mise sous tension durant plusieurs heures ayant confirmé qu'il était de nouveau totalement opérationnel. Son dépannage a cependant mis en évidence un gros problème sur le banc de test R-2670: son atténuateur devient non fonctionnel après plus d'une demi-heure de mise sous tension. Il fonctionne de nouveau après un arrêt de l'équipement de plusieurs minutes. Tout laisse entendre qu'il s'agit d'une panne d'origine thermique, le genre de panne dont on se passerait bien volontier au regard de la difficulté généralement rencontrée pour localiser de telles pannes.

Je n'ai hélas aucun schéma, ni même synoptique, de cet appareil mais celà n'interdit pas de jeter un oeil, l'occasion de nettoyer l'équipement, et qui sait de corriger le défaut au cas où celui-ci serait lié à un mauvais contact. La logique conduit à penser que l'atténuateur se trouve au plus près des sorties du générateur, un boîtier blindé situé sous l'appareil. Après démontage, et archivage du contenu de la mémoire EPROM, l'analyse superficielle du circuit permet de mettre en évidence une chaîne d'atténuation constituée de 3x2 commutateurs. Insuffisant pour obtenir la précision de 0.1dB proposée par l'instrument.

 

L'ensemble est remis en place, l'équipement est allumé et la chaîne d'atténuation qualifiée avant que la panne ne réapparaisse. Cette chaîne assure une atténuation fixe de 20, 40 et 60dB, soit 20dB par cellule. La mesure du niveau du signal entrant sur ce module montre que l'attenuation variable est effectuée en amont, par pas de 0.1dB sur une gamme allant de 0 à 20dB, soit 8 bits de commande. Il est alors aisé de remonter à une carte comportant trois blocs fermés hermétiquement. Le signal de niveau variable du générateur sortant du bloc de gauche.

Hélas, l'étude externe de ce bloc pose un véritable problème: hors son alimentation, un seul signal entrant est identifiable ce qui n'est pas logique dans le cas d'un chaîne de génération synthétisée. Ce signal provient de quelques amplificateurs opérationnels conditionnant, semble-t-il, le signal de sortie d'une chaîne de convertisseurs Digital/Analogique. Quatre convertisseurs 8 bits, soit une dynamique de 32 bits quand 24 bits sont suffisant pour assurer une variation de 400kHz à 1GHz par pas de 100Hz. L'un des convertisseurs doit donc piloter un atténuateur analogique.

L'analyse de la variation du seul signal visible, appareil sous tension, montre que celui-ci varie avec la consigne de fréquence et non avec celle de l'atténuation. Il s'agirait de la commande en fréquence mais je n'arrive pas à identifier le signal de consigne de l'atténuation, ni d'ailleurs le signal de référence normalement nécessaire à un asservissement en fréquence. Pour bien faire, il me faudrait maintenant tracer chacune des sorties des CNA (qui semblent être toutes les quatre interconnectées) pour reconstituer le schéma et déterminer si oui, ou non, la commande de l'atténuation est bien effectuée sur cette carte puis vérifier à l'aide de l'analyseur logique que la chaîne de commande est fonctionnelle quand l'atténuateur lui ne l'est plus. Je n'ai hélas aucune carte d'extension prête sous la main.

Je décide donc d'arrêter ici temporairement les investigations, de finir le dépoussiérage de l'appareil, et de le remonter dans l'attente de mettre la main sur la documentation de maintenance, ou a minima, sur un synoptique me permettant de d'identifier la position de l'atténuateur fin, et de sa logique de contrôle.
A suivre...

TRC294: De nouveau fonctionnel

Comme je le pensais, la panne du TRC294 avait bien pour origine un condensateur tantale en court-circuit dans le rail +15V, ce problème ayant aussi entrainé la destruction d'une résistance de protection en amont.

Après remplacement de ces deux composants, le récepteur fonctionne de nouveau quelques minutes avant de devenir brusquement muet, ou plus précisement de perdre en sensibilité. Les étages finaux sont rapidement testés et mis hors de cause en injectant un signal de 21.4MHz, la fréquence d'entrée de la seconde FI.

Le problème provient donc de la tête VHF, un assemblage de modules blindés dont les points de test sont difficilement accessibles sauf à disposer d'une carte prolongateur. Cet assemblage assure d'abord la conversion du signal d'entrée sur la fréquence de la première FI (321.4MHz) via un oscillateur variable allant de 341.4 à 441.4MHz pour une couverture de 20MHz à 120MHz, signal injecté sur un mélangeur avec un niveau d'injection élevé (17dBm).

Ce signal intermédiaire est ensuite filtré puis converti à la fréquence de la seconde FI via un oscillateur à 300MHz, toujours avec un niveau d'injection élevé (17dBm)

Un premier test permet de vérifier le fonctionnement du second mélangeur sans trop de difficultés en injectant un signal de référence de 321.4MHz sur le connecteur d'entrée du filtre de séparation de la première FI et en vérifiant la présence du signal correspondant dans la seconde FI à 21.4MHz. Un second test permet de vérifier le premier étage en injectant un signal de référence sur l'antenne et en vérifiant sa présence sur la sortie 321.4MHz avant filtrage. Je ne dispose hélas pas du bilan de puissance de ces différents étages, aucune indication n'étant portée à ce sujet sur les schémas dont je dispose.

Les premières mesures mettant en évidence un  problème dans le niveau du signal de sortie du premier étage, il m'a d'abord fallu bricoler un prolongateur pour faciliter la recherche de la panne.

Ceci m'a permis d'accéder plus facilement aux points de contrôle. Les paramètres de chaque module - tensions d'alimentation, gain des étages, sont ensuite vérifiés sans rien trouver d'anormal. Idem pour les mélangeurs. Au final rien n'est trouvé qui puisse expliquer le problème de la perte de sensibilité. Et comme bien souvent, après remontage de la tête HF, le récepteur s'avère de nouveau totalement fonctionnel !

Je prends donc la décision de le maintenir sous tension plusieurs heures avant de le réinstaller. Deux heures plus tard, le problème de perte de sensibilité se produit de nouveau. Tout semble indiquer une panne d'origine thermique dans le module du premier mélangeur. L'installation d'un radiateur sur les transistors d'entrée devrait peut être résoudre le problème. Des radiateurs soudés sur le couvercles sont en effet indiqués sur les plans d'usine mais absent sur mon équipement.

Le récepteur est de nouveau sous tension sur le plan de travail en train de chauffer doucement. La suite dans quelques heures...