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Oscilloscopio Tektronix 2430A

Cosa è "Tektronix" ? Senza fare tante chiacchiere, diciamo che è uno dei maggiori produttori a livello mondiale di strumentazione elettronica di qualita, particolarmente nota per i suoi oscilloscopi. Niente a che vedere con i "cinesi" per uso hobbistico, parafrasando una nota pubblicità si potrebbe dire che "un Tek è per sempre": ci sono ancora in uso oscilloscopi Tektronix vecchi di mezzo secolo ed oltre, magari a valvole, che fanno egregiamente il loro lavoro.

Ciò premesso, qualche giorno fa in un'ora libera sono andato a fare un giro in uno dei tanti mercatini dell'usato che ci sono in città. Questo è probabilmente il più grande, e c'è di tutto: abbigliamento, dischi più o meno usurati, dvd, mobili, elettrodomestici, giocattoli, suppellettili e oggetti d'arredamento... c'è anche uno scaffale con i prodotti elettronici, solitamente occupato da apparecchi audio e video dozzinali di discutibile qualità o da materiale informatico di qualche anno fa. Talvolta compare qualche oggetto interessante, qualche apparecchio vintage degno di considerazione, magarii a prezzo ragionevole, quindi vale sempre la pena di dare un'occhiata.

Stavolta però avvicinandomi allo scaffale ho subito notato qualcosa di strano: c'era un oggetto piuttosto grosso con uno schermo azzurro sul lato sinistro del pannello frontale... mi avvicino... un oscilloscopio... per la miseria, è un Tek e non certo vecchissimo... chissà chi lo ha portato qui !

Si tratta di un modello di metà-fine anni 80, un digitale computerizzato a due canali da 150MHz con  tantissime funzioni di elaborazione e misura sulle forme d'onda acquisite. Conosco questo modello per averne già usato uno identico al lavoro anni fa, costava a suo tempo quanto un'utilitaria. E' collegato alla presa di corrente, premo il pulsante di accensione, lo schermo si illumina e compare una serie di scritte provenienti dal sistema di  diagnostica: si leggono molti preoccupanti codici affiancati dalla scritta FAIL.

Un cartellino attaccato sopra recita: "NON FUNZIONANTE 50 euro". Ho già una mezza idea di cosa può causare tutti quei messaggi di errore, se ho ragione è un affare imperdibile, se ho torto... pazienza, per 50 euro vale la pena di rischiare. Prendo, pago il cinquantino e me lo porto a casa. Il tizio del mercatino dice che questo da nuovo costava 600.000 lire e che lo vende a poco perchè guasto, sono tentato di dirgli che il prezzo originale aveva uno zero in più rispetto a quello che pensa lui, ma lasciamo perdere: non sia mai che prima o poi capiti anche un analizzatore di spettro a due soldi...

Apro e smonto: il sudiciume all'interno la fa da padrone: una morchia nera e appiccicosa di polvere e vapori ambientali che ricopre tutto quanto . Prima di procedere alla riparazione è d'obbligo pulirlo, così procedo con il solito sgrassatore e la solita doccia d'acqua corrente, a cui fa seguito una mezza dozzina di giorni al caldo del termosifone per una perfetta asciugatura: con le tensioni in gioco sul CRT non è il caso di scherzare.

Cominciamo dunque a vedere cosa c'è dentro: tanta roba...

Questa è la scheda di acquisizione ed elaborazione dei segnali di ingresso. Coperti da una schermatura si notano i due amplificatori in corrispondenza dei BNC sul pannello frontale, poi i dissipatori applicati sui convertitori A/D veloci (150 Ms/s, non male per essere uno strimento così attempato) e i DSP che si occupano del trattamento dei segnali campionati. Il coperchietto di alluminio accanto alla ventola protegge l'alimentatore ad alta tensione necessario al CRT.

Visto da sopra, con parte delle schede rimosse. CRT racchiuso in uno schermo di mu-metal per proteggerlo dai campi magnetici esterni che deformerebber l'immagine, poi la scheda dell'alimentatore switching (notare il trasformatore giallo) e la parte posteriore del pannello comandi.

Come accennato all'inizio, lo strumento è un oscilloscopio digitale. Ciò significa che i segnali in ingresso non vengono "semplicemente" amplificati e utilizzati per comandare le placche di deflessione di un tubo catodico, ma vengono digitalizzati, archiviati in una memoria RAM, elaborati e utilizzati per generare un'immagine a pixel in modo analogo a quanto succede sul monitor di un computer. Per fare tutto questo oggi sono sufficienti un paio di chip a larghissima scala di integrazione, 30 anni fa occorreva un bel po' di circuiti integrati di vario genere: microprocessori, RAM, EPROM, logiche TTL, display controller... eccoli qui, suddivisi in due grosse schede montate a wafer nella parte superiore:

Di fatto, si tratta di un computer dedicato a una sola funzione. La grande scheda a destra si occupa di comporre e visualizzare l'immagine sullo schermo, equivalente alla scheda grafica di un moderno PC. La scheda a sinistra, parzialmente vuota, è invece la CPU costruita intorno a un microprocessore MC6803 Motorola. Tutti gli integrati nella parte alta con l'etichetta bianca sopra sono delle EPROM che contengono il firmware che rende "vivo" l'oscilloscopio.

Osserviamo meglio un dettaglio della scheda CPU:

Vedete quei due strani integrati con scritto sopra "Dallas" ? Bene, sono delle RAM non volatili, o NVRAM. Si tratta di chip di RAM statica 32Kx8 in tecnologia CMOS, quindi con assorbimento di corrente bassissimo, con aggiunta una batteria a lunga durata che permette di mantenere i dati memorizzati anche in assenza di alimentazione esterna, per molti anni.  Molti, ok, ma non così tanti quanti ne sono passati dalla costruzione dello strumento: ecco a cosa ho pensato quando al mercatino ho esaminato la schermata di diagnostica che iniziava con la significativa scritta "NVRAM TEST: FAIL".

Smontati i due integrati con l'aiuto della stazione di dissaldatura Weller e sostituiti con altre due memorie analoghe acquistate su RS alla modica cifra di 12 euro ciascuna e montate stavolta su zoccolo, ho riassemblato lo strumento e dato di nuovo alimentazione: appare la solita schermata di diagnostica, ma adesso invece di una serie di FAIL leggo PASS... PASS... PASS... ok, è andata !

Gli unici step della diagnostica che non "passano" sono quelli relativi alla calibrazione. Il manuale di servizio scaricato dal sito Tektronix (le aziende serie mettono a disposizione i manuali tecnici degli strumenti, anche di quelli molto vecchi) parla chiaro: nelle NVRAM erano conservati i dati relativi alla calibrazione dello strumento, e in caso di perdita è necessario procedere ad una nuova taratura. Per fortuna la procedura di taratura è spiegata molto bene e completamente assisitita dal computer interno allo strumento stesso, quindi con l'aiuto di un alimentatore stabilizzato, di un potenziometro multigiri e di un voltmetro digitale di precisione a 6 cifre in pochi minuti è tutto fatto. Strumento a posto !

Eccolo qui nel mio banco strumentazione, insieme allo stesso multimetro digitale HP usato per il controllo della calibrazione. Unico difetto visibile: una scortecciatura del pannello frontale in mezzo ai due gruppi di BNC, per il resto è tutto molto ben messo.

Molto interessanti le funzioni di elaborazione: può fare in tempo reale la misura del valore RMS, del valore medio, picco-picco, frequenza, periodo, integrale, slew-rate, e molto altro. Visualizza somma, differenza e prodotto dei due canali su una terza traccia, ha 4 memorie di forma d'onda di riferimento che possono essere sovrapposte a quella acquisita in tempo reale, doppia base dei tempi ritardata, una serie di memorie di set di impostazioni... insomma uno strumento evoluto, per l'epoca assolutamente all'avanguardia, che può ancora reggere il confronto con strumenti attuali e sicuramente mette alle corde qualsiasi oscilloscopio economico per uso hobbisitco, se non altro per la notevole qualità del display CRT confrontato con gli LCD a scarsissima risoluzione che di solito equipaggiano la maggior parte degli strumenti di basso costo.

Per 75 euro di spesa e mezza giornata di lavoro, non potevo certo pretendere di meglio...

 

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