I 简介

本期拆解的设备是日本爱德万(ADVANTEST)公司制造的TR6142。这是一种较为精密的、具有4.5位分辨率的程控电压电流源。该设备不像现在较为普及的源表(SMU)具有测量功能,仅具备单纯的信号输出能力。根据其手册的描述,电压输出分为10mV/100mV/1V/10V档位,电流模式则为1mA/10mA/100mA档位。所有档位的最大编程值均为11999,对于1V档则最大输出为1.1999V。简单来说,尽管其分辨率并不算出众,但它现在价格便宜、质量可靠、做工精良,仍可作为日常的电子实验中非常实用的精密直流电源,用于产生偏置或激励信号。关于该设备的历史,从它型号中的“TR”字样可以推测该设备可能来源于武田-理研(Takeda Riken)时代,这是爱德万过去的名字,大约在80年代某个时间点以后就不再使用了。

TR6142是该系列的第一代,随后爱德万还制造了外观与基本功能相同、但内部经过完全重新设计的R6142/R6144型,这两种型号的生产一直持续到2010年左右,内部与本次拆解的TR6142型完全不同,其设计经过了极大的简化,但R6144型提供了更高的输出范围。两种新型号带有一个容易漏液的存储器备份电池,如果您想要购买这个系列的设备一定要仔细区分,最好只购买确认能够工作的,以防电池漏液导致PCB严重腐蚀无法修复。

对于本次拆解的TR6142,通过观察内部的元器件日期编码认为制造年份大约为1991年。以下图片是在1V和10V输出电压下进行测试,尽管该设备“仅有”4.5位分辨率,但由于内部比较讲究的设计和用料,输出稳定性有不错的水平。



II 拆解

首先是前/侧/后三视图。设备的材质比较扎实,前后面板框架均为铸铝



拆去外壳可见位于顶部的是数字控制板,底部包裹在浮动屏蔽盒之中的是模拟板



顶部

底部,屏蔽盒盖板打开

拆解首先从顶部开始,拆去控制板,可以看到控制板与模拟板的互联插座位于板子底部的中间位置

控制板


该设备使用的是PWM-DAC方式产生模拟信号,PWM信号在控制板上产生,随后通过这个隔离变压器传送到模拟板上进行解调

控制部分则是6803 MPU构成的,GPIB接口使用9914

在接口附近还有一些昭和时代特色的绿色晶体管,这些是IO的钳位保护二极管阵列。黑色的是共阴极,绿色的则是共阳极,这类似日本BJT晶体管NPN使用黑色封装,PNP使用绿色封装的习惯

控制板反面

接下来是底部的模拟板,这块板子负责模拟输出信号的最终生成



以下大致上是模拟板的电源稳压器控制部分,这儿有两个比较罕见的无极性钽电容。可以很容易的看出来是两个普通的钽电容背靠背焊接在一起(我倒是觉得屁股对屁股更加形象一点).

板子上各处都有一些金封的金属箔电阻,这些电阻的性能优越,在4.5位的程控源当中使用这样的器件有点过度设计的嫌疑了

与精密电阻相比,所有继电器都是半开放式的,总让人怀疑是不是会容易接触不良

电压基准使用恒温型的LM399,同样的,对于这种档次的仪器来说比较奢侈
另外这里也是PWM解调电路,附近的两颗金封JFET晶体管是PWM信号的最终开关,经过斩波的电压基准信号经过一长串薄膜电容构成的RC滤波器转换为直流电压

还是很多精密电阻。这边是I/V转换器电路,用作程控信号与反馈信号的SUMMING AMP,是输出环路中主要的误差放大器

可能是前人维修的痕迹

模拟板背面

然后是壳体部分拆解,以下是拆去前面板的壳体。壳体分为内外两层,模拟部分有单独的浮动屏蔽盒,屏蔽盒通过绝缘的塑料片与外层壳体相连

前面板



最后是分开剩余壳体部分的两半,以下是装有电源变压器部分的一半


可以看到,该设备工艺比较细致,对于装在壳体上的各个部件也做了清晰的编号,印在对应的位置上


还有一个比较奇特的设计,这里所有AC电源线都是屏蔽线,屏蔽层汇合焊接在AC输入滤波器的接地端子上
不免让人有些担忧这种屏蔽线在几十年后对于230V电源电压是否还有足够的绝缘强度

以下是壳体的另一半,模拟板的屏蔽盒

壳体上两颗晶体管一个是模拟板的稳压电源调整管,另一个是输出信号的功放管

一个电位器,用于调节电压输出模式下的限流值

~全文完,感谢您阅读~


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