仪表博物馆[01] — Tektronix 2465

仪表博物馆[01] — Tektronix 2465

多图流量预警!!!流量党慎看!

这一期我们带来了一款上世纪80年代中期由美国泰克公司生产的模拟示波器—Tektronix 2465.


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前言

这台示波器是Fish从某鱼上淘来的配件机(坏的,权当拆配件用的机器…)。相信喜欢电子的人都或多或少对老机器有种莫名的向往,我也不例外~ 由于好的机器太贵mbq,遂买了这台配件机拿来收藏。

刚到手时它是伊拉克成色(囧),因为是坏机器而且卖家也没好好保养的缘故…于是我们花了一下午时间,用猛男香水—WD40和各种锉,砂纸,铜刷等工具将它里里外外清扫了一遍,并尝试修复它,但修复工作最后以失败告终,于是它只能躺进我们的仪表博物馆啦~

Overview

以下内容参考来源于TekWiki
Tektronix 2465 是4通道300MHZ带宽便携式示波器(雾?#估摸了一下它的体重至少有5kg),同系列还有150MHZ带宽版本的2445型号。
2465是泰克倒数第二代模拟示波器系列中的一员。

The horizontal amplifier in the 2465 was designed by Art Metz and Ken Schlotzhauer. Art Metz also worked on the triggers. Art Metz and Walt Ainsworth designed the sweeps.

同时还有升级版的2465A,2465B型号,它们的带宽分别为350MHZ,400MHZ。
2465提供了多种可选的选件(相当于游戏里的DLC…),可以拓展示波器的功能。

俺们的试用体验

咦…不是坏了吗,怎么用?!

hhhhh其实我们的CNPP同学比较富,买了一台功能完好的2465A,并且使用它测量过信号。
在这里我们邀请他来发言:


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喜闻乐见的拆解环节

接下来我们进入紧(喜)张(闻)刺(乐)激(见)的拆机环节~!

step 1 — 拆掉屁股

我们来到它的尾部,观赏一下后面的铭牌、警示和说明。
大致意思是该示波器可以在115V和230V供电标准下使用,频率范围在48-440HZ内都可以。更好地适应了不同国家和地区的供电标准。
下面是一些久远的认证标签贴啦,俺也不是很懂。
右边是电源插口和一些辅助接口(BNC引出),如外部触发输入,Z轴输入,电源电压切换开关等。


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来到屁股的右侧,我们可以看到上方饱经沧桑(我更怀疑它是被人为磨掉的…)的金属铭牌,它的下方是放射性警告,我也不知道为什么会有放射性。。。理论上来说CRT示波管是不会产生放射性的,搞不懂orz

更正,我是星际高玩(,没看到下面那行英文…
大致意思是加速电压小于20kv,这台仪器产生的X射线被非常严密地挡住了。


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将6颗螺丝卸下,就可以将背部塑料外壳卸下,露出金属外壳和风扇。


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这时我们需要将外壳 "抽出来",是的你没有看错,是抽出来。(我吹爆泰克的这个设计和手柄设计,真正的易于拆卸和便携!!)


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step 2 — 停一停,我们先欣赏一下!

剥下它最后的一层外壳(也就这一层啊喂!),我们终于见到了它的电路板。
先康康他的底部电路,也是全机最核心的电路。


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花花绿绿的亚子…而且有一个个长方体型的灰色块状物?稍后我们来揭晓。

转到侧面的高压电源部分,这里被一层金属屏蔽罩盖住,但在最上面的缝隙里开了许多小洞,从外面可以调节里面被封住的精密电位器,以调节示波管参数,如对焦(Focus),Y轴对准(Y AXIS Alignment),边缘对焦(Edge Focus),灰度偏置(Grid Bias).旁边一块裸露的电路板似乎是用于微调高压偏转极的,不太清楚…


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特写!

step 3 — 解剖它!

接下来我们把它翻过来,看看它的肚子里有什么。

左上角的一大块是整机的电源模块,提供了所有电路工作需要的电源,而右下部分那块长条形的管状物就是我们的高速示波管了,在他的下方可以看到我们刚才提到的高压电源


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这里是电源模块的隔离罩,同时也起到了机械固定的作用,值得一提的是,它在外壳上开了3个孔,留出了供我们测试的接口。我们可以在不拆开电源模块的情况下对这3个测试点的电压进行测试,以初步确认可能存在的故障。


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我们来到另一个侧面(一个侧面是示波管附属的高压部分),这个侧面被数字电路处理板所占据。
我们可以看到这块板上有很多的74系数字IC,很多碳膜电阻,奇怪的电容,还有自带白色标签的泰克定制IC(ASIC)。蓝色的排线连接着电源模块,从电源处获得工作所需的能量。下面的灰色排线和底板相连,获得底板信号处理部分传来的数据并进行处理再送回。


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底板全览


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step 4 — 一些奇特的特殊模块

这块金色的IC看起来非常可口(雾),经过一番google,我们查到了它的信息,它是一颗泰克定制的显示序列驱动器(Display Sequencer,俺也不知道我的翻译对不对)


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可以看到IC上用铅笔写了 069# 字样…这些字的年龄好像比俺还大


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这部分是示波器重要的部分之一—模拟采样前端。我们采集的信号由我们外接的示波器探头经BNC口输入模拟采样前端,经过处理之后再送给后级电路进行分析,处理。我们大致可以看出,左边2个封装非常高端大气上档次的块状物,是实打实的2通道300MHZ模拟采样前端,而右边的2个寒酸一些的,可能是缩水的2个通道,即它们的性能没有左边2个通道强。。。


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"Do not wash in water/detergent!!!!!"

别用自来水/洗涤剂冲洗精密电路啊喂!!!自来水蒸发之后会留下矿物残渣,极有可能让你的电路瘫痪orz

在这里,示波管的4根引线连接到电路板上,连接点周围是负责处理视频信号的电路,还有负责微调参数的电位器等等


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机器前面板背后的电路,这些电位器都由柔性PCB(就是这种可以弯曲的,像塑料膜一样的电路“板”)和排针座引出到主板上,左边哪个带白色杆的东西是个不带自锁的开关,对应于前面板上的Find Beam按键(这是个很好玩的功能,非常好玩,嗯~)
(小声bb,电位器上能看到USA…


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我们再飞到另一面来,这里蛰伏着一条长长的示波管,可以看到上面的商标:"这个仪器是基于以下U.S专利制造的"…balabalabala,还有Tektronix,INC.样。


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前面我们看到了示波管后面有个偏灰黄色的屏蔽罩,拆开它之后我们能看到管子的屁股,上面以管正中央为圆心散射出来一圈接线端子,挺有艺术感 (直男审美)


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还是回到主板上… 这个大方块其实是采用散热陶瓷封装的电路模块,因为它工作起来发热量很大,热量不及时排出极有可能造成电路工作失灵甚至元件损坏。
俺查了tekWiki,155-0240-00是一个用于扫频混合的模块。


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来看看高压电源部分吧。我挺喜欢这个红色的高压模块(我还特地查了一下,这个高压模块现在在ebay上卖的还不便宜~)

泰克这块板子的设计我个人非常喜欢,元件排布紧致规矩,空间利用率高,而且机械安装螺丝和定位孔也非常标致,下面一排电位器非常方便检测、调试(无脑吹),作为1980年代的产品…联想到同时代我国的电器产品的电路板工艺。。。qwq


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MURATA(Mua!)


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这是低压电源模块拆下来之后的亚子
只节选了部分,因为中间一大块被挡在铝散热器下而我懒得拆开看了(摸鱼,打死)…


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120-1401-00是一个电源滤波器…TEK真是财大气粗啊,啥元件都用自己定制的(不过人家确实有这个实力…)
拿下了电源模块,它肚子里就空空如也了…


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现在我们看看它的脸~ 拆下最外层的塑料外壳,可以看见示波管屏幕的金属固定框
猜猜下面哪个黄色的圆是什么?
emmmmm 那是一个特别好van的电源开关,内部连接了一个很长的连杆,戳动示波器里面电源模块里的机械开关来实现开关机操作…
当他没被按下去时是黑色的,按的过程中黄色的圆头逐渐冒出来,怪可爱的:D

step 5 — 看正脸


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可以看到前面板多数都是用指示灯来指示状态的,老一些的模拟示波器都是用手动拨杆开关来切换状态,而24xx系列使用了薄膜按键和数字指示灯,已经逐渐体现出了数字化的特征。


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将这块前面板模块拆下,可以看见里面的3个蓝色旋柄电位器(也可能是编码器),还有贴了序列编号的外壳。。。


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在拆下前面板模块的机槽里,发现了如下字样(又是一个比我大的字orz)


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再来拆示波管的外框,其实这里面也是有 大♂学♂问 的,我们慢慢港。


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示波管的原理和老式CRT显像管类似,内部是高度真空的结构,在示波管尾部电极激发自由电子,再进行由外部信号控制的偏转加速处理,高速电子束打在荧光屏上激发荧光发光,于是我们就看到了电信号的波形。
原理听起来不难,但有几个技术要点却很难实现:

1.要采集高速信号,示波管的扫描速度也必须更快,电子束的能量要更高以保证在高速扫描时仍有足够的亮度以供使用者观察,所以对示波管制造和信号处理电路提出了更高的要求
2.要在示波管屏幕上读出时间和电压参数(时域分析),必须有精确的刻度格,最好的做法是直接在示波管前玻璃内屏上刻出来,而同时代我国的生产工艺达不到这个要求,只能在屏幕外面再加一块带有刻度的塑料板,这样在读数时可能会有较大误差
其他的俺不知道,如果想要详细了解可以看看 (转)示波器的历史和国产困境

2465的输入端和机身上的编号


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最后是全家福!


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3把“手术刀”


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所有的旋钮,不得不说,历经30多年的岁月,它们和旋钮依然非常好用。


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用到的资料、references

tek2465 operators manual

tekWiki

(转)示波器的历史和国产困境

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