そういえばどんなプリスケーラーICか調べるのを忘れていた。

プリスケーラーボードには２つのICが実装されていてRF入力はまずSAB1009BPというICにセラミックコンデンサでDCカットされて接続されている。



このICは検索するとWIDEBAND 900MHz Pre Ampとしかなくデータシートも無償では公開されていない。とりあえずプリアンプだということがわかれば無視しよう。周波数が900MHzというのでやおらカウンタ自体のRF入力に100MHz-1000MHzと表記されているのがインチキくさい。

実際のプリスケーラーはもう一つのICでSP8680Bというもの、こちらはデータシートが無償でダウンロードできて見てみると650MHzまでの1/10プリスケーラーだということが判明。ということは1000MHzまでは保証されていなくて搭載チップ固有の実力値で決まるということになる。



なんだ最初からまともに動作が保証できるのは650MHzまでじゃないか。それからどこまで使えるかは実力によるという。

なのでこのカウンターは650MHzを超えた周波数では動作が不安定か正しく計測できなくても当然ということになる。

電圧調整等で890MHzぐらいまでというのはPre Amp側が900MHzだということを考慮しても妥当な範囲である。900MHzを超えるとPre Ampのゲインも落ちるしプリスケーラー自身の動作も保証範囲外ということになる。

だめだこりゃ。

ふとプリスケーラーの出力がTTLになっていなくても波が出ていれば別の周波数カウンタの入力に入れてやればカウントできるのではないかと思ってやってみた。

すると933MHzまではSMLUからちゃんとRFが出ていることが確認できた。1/10プリスケール後なので周波数も1/10になり93.3MHzと出ている。



すでにこの周波数でもPre Ampの仕様範囲外なのでSMLU側の出力レベルを上げてやっと安定して計測ができる。更に少しでも上げるともう波形が不安定になって正しいプリスケール動作を期待できなくなる。

ということでSMLUのバンド７が怪しかったのではなくカウンターが怪しかったということだった。

問題はバンド６で発振がおかしい周波数域があるという点は代わりに持病として発覚したことになる。

バンド６が530-550MHzの間で出力が急激に落ちるポイントが出ることがあるが、まったく出ない時もある。

先ほど電源を入れてバンド６の周波数をスイープしてみたがレベルメーターは+33dBmと一定値を保っていた。

動作温度とかの関係だろうか？

いずれにせよバンド５，６，７は同じシールドボックス内に発振回路が収められているのでどれも過酷な温度条件で最大出力で発振させられているので劣化していても不思議ではない。

最大限に大きな出力で発振させているのでC/Nは抜群に良いわけで。これも寿命と性能のトレードオフかも。

今手元にあるカウンターは160MHzぐらいまでしか測れないがまともなAdvantestのTR5822と、実力1000MHzと称しているが実はその半分ぐらいまでしか保証されない無名のインチキカウンタ。

やはり1GHzまでのシグナルジェネレータを持っていながらその出力周波数を測定できないというのは問題だ。

ということで新たなカウンター探しの旅に出ることに。

良く見かけるのはTR5823Hという今持っているAdvantestと同じシリーズの最上位モデルで高安定タイムベースを内蔵している。TR5823という高安定タイムベースを内蔵していない廉価版もたまにみかける。カウンターでは名の通ったタケダ理研（現Advantest)の製品だけに人気が高くすぐ市販のアジア系インチキカウンターの新品が買えるぐらいの値段に競り上がってしまう。秋月とかで売っているアジア系カウンタの新品を買ってもいいんだけど精度とか安定度とかの仕様が一切マニュアルに記載されていないのでちょっと敬遠。

あと良く見るのがYOKOGAWAのFC-863という一見すると手持ちのインチキカウンターよりも安っぽそうな外観のもの。腐っても横河電機製なのでまともだろうと想像する。

それとたまに見るHPの5315A/Bとかいうもの。注意しないといけないのはオプションが付いてないとただの100MHzカウンターだということ。型式名だけでは判断できない。裏面のOptionsにチェックマークがあるかどうかが重要。

他カウンターは測定レンジが今ではわからないほど古いタケダ理研の時代のものが時々出ることがあるけどなんとなくTR5823の前身みたいなモデルもあるけど仕様が検索してもどこにも見あたらないので古物収集になりかねないため見送り。

ふと思いついてプリスケーラー基板には電源電圧が5.2Vと高めがシルク印刷してあるのでプリスケーラー基板の電源電圧を変えてみたらどうだろうかとやってみた。

結果は5.2Vと高めを与えてもプリスケーラーの性能は改善されない。

むしろ以前やったように4.1Vまで下げてやると性能が上がるように見える。というよりは既に承知の通りプリスケーラーの動作保証範囲を超えるとTTL出力のlowレベルが下がりきらなくなるため電源電圧を下げるとTTL出力レベルが下がり多少とも超えた周波数でもlowレベルのスレッショルドにひっかかってカウントされるようになるというのが実態だろう。

カウンター本体側は高い電圧で動作しているのでスレッショルドレベルは変わらないためカウンターの元電源電圧を下げるよりは効果が低いことも判明。ただし広い範囲のセンスレベル設定で安定して850MHz台までは計測できることがわかった。



もうこれでSMLU側の疑いは晴れた。

現在使われているプリスケラーの性能が思ったより低いのであれば、十分な性能をもった同様のICに取り替えてしまえばよいのではないかという発想がうかぶ。

探してみるとOn Semiconductor社から1.1GHzのプリスケラーがある。パッケージ等やピン仕様は異なるが同じような入出力で使えそうだ。

しかしDigikeyでみると型番が違うが大丈夫だろうか。安いのでオシロの修理に必要なOp Ampと合わせて注文してみてもよさそうである。

うまく改造できれば安定して1GHzまではカウントできるカウンターが手に入ることになる。

Digikeyの半導体カタログを見ると世界中で需要の多い半導体を一挙に見ることができて壮観である。

また或意味ショックを味わうのだが。

例えばPLL周波数シンセサイザーは今ではおよそ電波を扱うありとあらゆる民生機器に使用されている。TVチューナー、ラジオ受信機、携帯電話、パーソナル無線機。

もうねVCO込みのPLL周波数シンセサイザーが当たり前。

そういえば自宅のTVチューナーカードにもそういうのが入っているのだろう。ソフトでチャネルをスキャンしたりファインチューニングとかもできるし。

アンチークなシグナルジェネレーターとかをいじっていて何か意味があるのかとい言われれば返答に困るかもしれない。実学的には今時の周波数シンセサイザーチップを使ってシグナルジェネレータ作れないようではだめかもしれない。

今はうわべだけの技術を習得するには良い時代かもしれないが、根底の技術を伝えるのは不幸な時代かもしれない。

サービスマニュアルのパーツリストをみる限りではアルミ電解コンデンサは電源平滑用の以下

3900uF 50V が２本
3900uF 75V が１本
8200uF 25V が１本

どれもComputer Gradeと呼ばれるネジ止めタイプの大型ブロックコンデンサ。ちょっと容量が特種なので同じものが現在も手に入るかどうかは微妙。Computer Gradeのものは寿命が比較的長いので測定してみないとなんとも言えないけど容量はさほど減っていないと予想される。

他はすべてタンタルコンデンサなのでそのままで問題ないと思われる。

取り外して容量を測定してみると予想通りほとんど抜けていなかった。どれも表記の+10%を少し超えた値を示している。この手のブロックコンデンサは使い方さえ間違えなければ長持ちする。R&Sの古いSMLUのでさえ今でも+10%の容量を示していた。

ということで電源部の電解コンデンサは当面そのままにしておき暇があったら交換部品が手に入るか調べてみることにしよう。

問題はロータリースイッチの接点の修理である。HP8640Bの弱点はなんといってもあの部分だろう。

やはりそれに懲りてかHPもその後の製品からはロータリースイッチは徹底的に姿を消している。あれだけ他の部分は寿命に関して贅沢な程の配慮がされているのにロータリースイッチだけはその例外だった。

世界中で沢山のHP8640Bが修理依頼が殺到したに違いない。修理するにしてもあのスイッチアセンブリを分解するのが容易でない。

下手すると元に戻らなくなったり部品を無くしてしまいかねない。

分解と修理を短時間に済ませないと部品がどっかに飛んでバラバラになってしまいかねないので慎重にも慎重を期すことになる。

まずは接着剤を選択しないと。少し実験をしてみて十分な接着力があり経年変化も少ないものを選択する必要がある。特に応力が接点の根本に集中するので簡単に剥がれてしまっては何もならない。温度も高くなると予想されるので解けたり柔らかくなっても問題だ。

エポキシ系が良いのか瞬間接着剤が良いのか実験してみよう。

検索したらまた別のHP8640B修理記録が出てきた。

EB5AGV's Workbench: HP-8640B repair

こちらはまだ程度が良くて爪がひとつ剥がれかかっている状態。

私のも最初の頃はこんな感じだったに違いない。それが急激に２つの爪まで侵されることに。

bi-component epoxy glueを使用ってあるけどなんだろう。２種混合エポキシ接着剤のことだろうか。

昔なんかで使ったことがあるけど、練習しないとだめだな。

写真では綺麗に３つの爪がしっかり接着補強されている。こんな感じにすればいいのかな。