Problem mit dem Netzteil oder doch nicht ?

    Ein "Hallo" in die Runde!


    Ich beschäftige mich gerade mit einer HP1000e


    Die will nicht so wie ich das gerne hätte.

    Bei der Suche nach dem Problem bin ich auch bei dem Netzteil angekommen.

    Augenscheinlich, also bei der Messung mit dem Multimeter, scheinen sämtliche Spannungen in Toleranzbereich

    (lt. Handbuch) zu liegen.

    Bei der Messungen mit dem (analog) Oszilloskop in der TTL-Logik des Bedientableau zeigte sich mit ein unerwartetes Bild.

    Am Ausgang einen invertierenden Schmitt-Trigger zeigte sich auf dem 4-Volt High-Pegel ein Sägezahn, der von den 4V als Basis

    bis zu den 5V in der Spitze reichte.

    Lange Rede kurzer Sinn: Es stellte sich die 5V-Schine als Quelle dieses Signals heraus. (Konnte man erst erkennen, wenn man die

    Helligkeit am Oskar stark heraufdreht)


    1V / cm Die Linie liegt genau auf +5V


    Auf schnellste Zeitbasis gestellt (20Mhz Oszi)


    Signal vor dem Entstörfilter (Ferritkern und Kondensatoren 2x 100uF und 1x 0,03uF) auf dem 18000uF Ausgangs-Elko im Netzteil


    Die TTL-CPU benötigt neben den 5v (9,5Amp) auch noch -2V. Auch hier exact das gleiche Signal auf den 2 Volt.


    Ist das ein Problem? Mir fehlt ein Vergleich.


    Gruß

    Axel

    Vielleicht kannst Du die Fotos so machen, dass man auch mit erkennt, wie die V/div und die Timebase eingestellt ist.

    Der Messaufbau wäre ggf auch noch interessant zu sehen.


    Beim zweiten Bild fehlt die Angabe der V/div.

    Sollten das 1V/div sein, nehme ich mal an, dass das wohl ausserhalb der Spezifikation wäre.

    Näheres würden die Datenblätter aussagen.


    Die Spikes im ersten Bild sind recht stark, aber meist merkt man das nicht am Rechner, da die Chips typischerweise unmittelbar mit Keramikkondensatoren abgeblockt sind.

    Allerdings habe ich schon DDR-Mikroelektronik gezeigt bekommen ohne diese typischen 0.1 Mikro Dinger, und wurde gefragt, warum die Funktion gestört sind. Nach dem Aufpappen der Abblockkondensatoren war alles in Butter.

    Bei altem TTL- und diskretem Zeugs sieht man auch oft wenig Abblockkondensatoren.

    Wie siehts denn in den HP-1000e-Platinen aus damit?


    Edit:

    Spikes wie in Bild 1 sind oft schwer wegzubekommen; was für mich gut funktioniert hat war direkt im Netzteil einige MLCC einzubauen, das lindert den Ausschlag ganz gut. YMMV.

    Also sind die Spikes 4,5-5,5V? Gemessen unter Last? Elkos und Kerkos noch ok. Auf dem Mainboard noch alle Kerkos und Tantal vorhanden?

    Worin liegt das eigentliche Problem? Abstürze?

    ::solder::Ich "darf" beruflich basteln...

    Hallo!

    Danke schon mal für die Antworten.

    Ich habe es mir mit der Problem-/Systembeschreibung etwas zu einfach gemacht.

    Ich stelle jetzt erstmal mehr Informationen incl. Bilder zusammen und lade die dann mal hier hoch.

    Das Problem ist, daß das Bedienpanel nicht kpl. abgefragt wird.

    Ein paar Tasten gehen direkt in die CPU und scheinen zu funktionieren.

    Die Registerauswahl funktioniert über einen Wippschalter (links/rechts). Diese und ein paar weitere Schalter

    werden von der CPU durch ein Microprogramm abgefragt und ausgewertet.

    So wie es den Anschein hat läuft die CPU genau in dieser Abfrageschleifer, erkennt jedoch keine

    Tastenbetätigung.


    Gruß

    Axel

    Keine blöde Frage.

    Habe ich überprüft. Zwei TTL-Signale verlassen das Bedienpanel Richtung CPU: Das der jeweiligen Taste gefolgt von einem Strobesignal.

    Das kommt eine Idee später und soll helfen die Taste zu entprellen.

    Beim Strobe-Signal hatte ich diese Oberwelle als erstes entdeckt.

    1. Nachtrag :

    (Die zu dieser Maschine passenden Schaltpläne muß noch aus den Handbüchern extrahieren)


    Eigene Bilder:

    Die eine Hälfte der CPU mit neuen PROMs und der letzten Version des Microcode für dieses Board

    Jedes Prom enthält 1024 x 8 Bit. Der Bus ist hier 24bit breit. Daher 3 ICs parallel.

    Die älteren Proms ware kleiner und hatten 512 x 8bit. Daher benötigte man 6 ICs für den Code


    Die 2. Hälfte der CPU mit den den 4 ALUs (181) mittig unten. Links die Flachbandkabel-Anschlüsse zum Bedientableau


    Auf den eingesteckten Busplatinen (links für Speicherkarten, rechts für I/O-Karten) wird von oben der Stromverteiler aufgesteckt.

    Auf dieser Platine sind die Entstör-Bauteile angebracht Über der obere Drossel fließt der Strom aus dem Netzteil kommend (3. und 4. Kabel von rechts) in das Kabel direkt zur CPU (2. Kabel von rechts)

    Die drei schwarzen Kabel in der Mitte sind GND (lins und recht aus dem Netzteil kommend, mittiges direkt zur CPU)


    Das Bedientableau. Dahinter der BUS für die Speicherkarten


    Test- und Meßaufbau


    Das Gerät von unten

    Hier gehört die CPU-Platine eingebaut. Man sieht nur deren Lötseite und ein vernünftiges Messen ist so nicht möglich.

    Im senkrechten Ausschnitt stecken die beiden Busplatinen. Durch die beiden oberen Ausschnitte kommt die

    Kühlluft für die CPU, die sich wegen des Lochblechs des Netzteilgehäuses teilweise aufstaut und hier entweicht.



    Für weitere Bilder mit Einzelheiten habe ich eine Webseite als PDF ausgedruckt.

    Der Computer-Sammer hat eine baugleiche Maschine vor Jahren mal restauriert und das dokumentiert:

    21MX.pdf


    Gruß

    Axel

    Dafür gibts auch wenig Tantals.

    Das Ding muß auch wohl richtig Störstrahlung absenden.

    Normalerweise nehme ich zunächst immer erst meinen Logik-Pegel-Teststift, um auf das Verhandensein von Signalen

    zu testen. Der funktioniert hier überhaupt nicht. Sobald ich mich mit der Testspitze auf 5cm dem Board nähere, leuchten

    beide LEDs für LOW und HIGH gleichzeitig auf. Das ändert sich auch nicht, wenn ich GND berühre.

    Einwurf:

    Manchmal hat man nachts so komische Einfälle.

    Im Handbuch und im Schaltplan wurde die Möglichkeit beschrieben den CPU-Takt von außen her

    vorzugeben:



    Wenn man hier die CPU durch Anschluß eines Frequenzgenerators "ausbremst" um die Signale /Funktion besser

    nachvollziehen zu können.

    Wäre das wohl möglich oder entstehen dadurch andere zusätzliche Probleme?

    Im Text wird dazu nichts ausgesagt.

    Auf der Platine ist ein 28,5 MHz Oszillator eingelötet Der Schaltplan suggeriert einen Bereich 28 - 500 MHz. 500MHz wären utopisch

    Das Problem ist zwar noch nicht gelöst, aber meine eigene Fragestellung am Anfang des Threads kann ich

    nun selbst beantworten: Das Netzteil hat ein Problem und mit diesem Spannungsverlauf auf der 5V Leitung

    funktioniert die CPU nicht.

    Nachdem ich mich eingehender mit dem Microcode beschäftigt hatte, um heraus zu finden, was sind die ersten (sichtbaren)

    Schritte der CPU nach Power-ON , war es das Löschen aller Anzeigen (LEDs) auf dem Bedientableau. Aber das geschah bs jetzt

    nie.

    Dazu hatte ich mir den Schaltplan angesehen, welche Signale es dafür braucht und diese nachgemessen, Je weiter ich die verschiedenen

    Signale, die sich am Ende zu einen DspCl (Display-Clear) zusammensetzen mit dem Oskar verfolgte, desto weniger konnte ich TTL-Level

    erkennen. Die Störungen durch die Spannungsversorgung wurden von IC zu IC immer mehr verstärkt, so daß sich LOW- und High-Pegel überschitten.

    Spannungsschwankungsbreite min +/-2V. Da das ClearSignal nur einmal ansteht, hatte ich meinen Frequenzzähler auf "EVENT" gestellt und

    seinen TTL-Eingang (bis 40MHz) verwendet. Der zählte munter drauf los wo es eigentlich nur ein einziges Signal geben sollte.

    Genauso, wie schon erwähnt, mein Logiktester das durch gleichzeitiges Aufleuchten der LOW- und High-LED anzeigt.

    Die Signale sind unbrauchbar.

    Um endlich weiter zu kommen, habe ich die 5V-Leitung aus dem Netzteil angeklemmt und mit einem Labornetzteil verbunden.

    Die CPU bekommt neben +5V, -2V und GND noch drei weitere Signale vom Netzteil: Power-UP, Power-ON und Memory-Lost.

    Die steuern das Verhalten der CPU nach dem Einschalten. Auf diese Funktion kann man also nicht verzichten.

    Etwas problematisch war der richtige Zeitpunkt zum Zuschalten der externen 5V mit min 9,5 Amp.

    Geholfen hat da das Netzteil selbst, daß eine Pause von ca. 3 Sekunden zwischen Power-UP (Netzspannung in passender Höhe liegt an)

    und Power-ON (=Power- Good) einlegt. Die Zeit soll es dem Bediener ermöglichen, nach der Betätigung des Netzschalters, die, wenn gewünscht,

    Preset-Taste am Tableau gedrückt zu halten, bis das das Power-On- Signal gekommen ist. Zum Aufruf einer speziellen Funktion.

    Innerhalb dieser Zeitspanne habe ich dazu 5V dazugeschaltet.

    Die CPU verhielt sich wie gehofft --> U.a werden die LEDs nachdem zunächst alle leuchten gleich wieder ausgeschaltet.

    Leider funkte dann doch wieder das Netzteil dazwischen und löst immer wiederkehrend un in regelmäßigen

    Zeitabständen (ca 10 sek) durch das Power-On Signal einen Reset aus.

    Um die CPU zu testen ist die Zeit viel zu kurz, aber die Signale sehen jetzt mit dem Oskar sehr gut aus.

    Evtl. müsste man den 5V-Ausgang des Netzteils belasten, damit das Power-On-Signal stabil bleibt. Löst aber das eigentliche

    Problem nicht.

    Hallo Harvey!

    Danke für Dein Angebot.

    Ich hatte die "Cs" am Netzteilausgang gemessen. Die Werte lagen allesamt leicht über den aufgedruckten Wert und

    der ESR bei 0,3 Ohm. Die Spannung bicht ja auch nicht ein. Da gibt es eine "Aufmodulation". Ich habe testweise andere

    Kondensatore von 10000 uF bis 0,03 uF mal dazu geschaltet. Hat sich nicht ausgewirkt. Die verbaute Induktivität (Ferritring)

    zeigt mehr Erfolg bei der Unterdrückung dieser Signale. Hat sicherlich mit der Frequenz des Störsignals zu tun.

    Eine andere Frage ist: Der leere Kondensator verhält sich im ersten Moment wie ein Kurzschluß. Vertragen das die

    Komponenten, wenn ich den so stark vergrößere?

    Ein Problem ist auch, daß die technischen Unterlagen zu meiner Netzteilverson unvollständig sind. d.h. es hat mehrere

    Versionen für die 1000der Serie gegeben. Ich eine B-Version -->2113B

    Und für diese gibt es wohl zwei, die teilweise gleich oder ähnlich sind.

    In diesem Handbuch in der Sektion IX_C und ähnelt der Version IX_B in Teilen. Leider fehlt der C - Sektion die Funktions-

    beschreibung so wie sie es in der B-Sektion gibt.

    92851-90001_Sections-IXB-X_Mar-1981.pdf

    Die gesammte Stromversorgung ist etwas komplexer, weil in meinem Netzeil eine Zusatzoption verbaut ist.

    Es gibt eine Netzausfallsicherung über eine bestimmte Zeit hinweg. D.h. je nach verbauter Speichergröße ist diese

    für bis zu 2 Stunden akkugepuffert. Je nachdem ob der Akkuladung bis zur Spannungswiederherstellung gereicht hat oder nicht, wird dies

    der CPU beim Neustart über das Memory-Lost-Signal mitgeteilt.

    Die Spannungen für das Memory (5VM, 12VM, -12M,..) werden daher sparat erzeugt. Es gibt ein Akkuladeeinrichtung und ein Schaltnetzteil,

    daß aus der Ladespannung oder eben aus der Akkuspannung (14V) diese Spannungen herstellt.

    Hat man diese Option in seinem Netzteil nicht verbaut, gibt es stattdessen ein "Jumperboard", daß aus den regulären Ausgangsspannungen

    die M-Spannungen abzweigt.

    Evtl hat diese Option ein Problem und ist die Ursache für die Störungen.

    Da bei mir nach über 40 Jahren die Akkus (Datum 1982) absolut tot sind, gibt es für solche Fälle einen Stecker mit einen eingebauten Widerstand,

    der anstelle des Akkupacks am Netzteil eingesteckt wird. Der Akkupack ist temperaturüberwacht und ich nehme an, daß der

    Widerstand der Schaltung ein Temperatur "OK" vorgaukelt. Ist original HP.


    Gruß

    Axel

    Ich verstehe nicht, wo diese Pulse herkommen sollen, wenn die Elkos noch ok sind. Da würde ich den total irren Gedanken in den Raum werfen, dass die Pulse vom Stromverbraucher und nicht von der Quelle kommen. Kannst du mit einer ohmischen Last testen.


    Für den riesen Elko müsste man sich wohl eine Einschaltstrombegrenzung ausdenken.

    Da gäbe es ja noch die Option eine Spule in Reihe zu schalten, die wirkt ja wie ein Kondensator parallel.

    ::solder::Ich "darf" beruflich basteln...

    Den Stromverbraucher konnte ich als Quelle ausschließen. Mit dem Labornetzteil als alternative Spannungquelle gibt es

    keine derartigen Störungen mehr auf der 5Volt Leitung. Aber noch auf der -2V.

    Zitat von fishermansfriendtoo

    Den Stromverbraucher konnte ich als Quelle ausschließen. Mit dem Labornetzteil als alternative Spannungquelle gibt es

    keine derartigen Störungen mehr auf der 5Volt Leitung. Aber noch auf der -2V.

    Läuft das Gerät den dann? Mit dem LAbornetzteil ist die Störung auf einer anderen Leitung?

    Ich würde es tatsächlich nochmal am original Netzteil mit einer ohmischen Last probieren, nur um sicher zu gehen.

    ::solder::Ich "darf" beruflich basteln...

    Nein die Störung war immer auch auf den -2V. Beide Spannungen kommen aus demselben Trafo und benutzen dieselbe Wicklung.

    Es besteht eine direkte Kopplung.

    Um das Netzteil zu untersuchen, muß ich es auch in Betrieb nehmen und entsprechend belasten, damit die Regelung im Normalmodus

    arbeitet. Mal sehen was meine elektronische Last davon hält. Sonst muß ich was anderes suchen, was die 50 Watt anstelle der CPU verbraucht.

    Ein 100W Widerstand von Aliexpress?

    0,5 Ohm? Wobei das auch kurzzeitig eine Rolle Kabel ersetzen können.


    Was ist den wenn 5V und -2V vom Labornetzteil kommen?

    ::solder::Ich "darf" beruflich basteln...

    Das Netzteil, das die 10 A schafft, hat nur eine Spannung. Dafür müsste ich es mit einem zweiten Netzteil koppeln. Das ist möglich. Zumal

    die gemessene Stromaufnahme hierfür nur 0,5A beträgt.

    Genau so einen Widerstand hatte ich mir schon gekauft. Der muß "nur" noch auf einen entsprechenden Kühlkörper geschraubt werden.

    Auch soetwas, was schon lange auf der To-Do-Liste steht.

    Gut, dann wissen wir schon mal dass das Spikes vom Flyback sind und nicht etwa vom System-Clock.

    (Das zu unterscheiden, war auch der Grund für meine Bitte um Angabe der Zeitbasis, mit der die Oszi-Bilder aufgenommen wurden; leider kam diese Information bisher nicht.)


    Die Spikes sind noch viel grösser als Du sie auf dem Oszi siehst, da sie sehr kurz sind, viel schneller als die Anstiegszeit die das Oszi schafft.


    Elkos sind viel zu langsam, um sowas wegzufiltern.


    Du kannst zusätzlich MLCC Kondensatoren parallel zu den grossen Ladeelkos einsetzen.

    Möglicherweise werden die Spikes kaum noch zu sehen sein mit ein paar parallelgeschalteten 47uF.

    Bei PC-Netzteilen reichen meiner Erfahrung nach wenige dieser MLCC, maximal fünf bis zehn Stück, um diese Ausschläge auf das Niveau der ATX-Spezifikation zu reduzieren.

    Hallo!


    Wegen der Zeitbasis: Habe gerade auf den Smartphone nachgesehen und festgestellt, das ich die

    Fotos zwar kleiner gerechnet habe aber am Bilsausschintt nicht verändert hatte. Der Bereichsschalter

    ist nicht zu sehen. Kann die Messung noch mal machen. Auf den -2V ist die selbe Störung zu sehen.

    Davon ausgehend, daß das mit dieser Bestückung/Konstellation mal funktioniert hat, muß sich was geändert haben

    was zwar nicht zu einem Totalausfall führt sondern hierzu.

    Ich vermute im Moment, daß das zweite Netzteil für Akkuladung und Erzeugung der Memoriespannungen und hier

    die Probleme einspielt. Es verwendet als Primärspannung 18V AC aus dem ersten Schaltnetzteil.



    Gruß

    Axel

    Zitat von PC-Rath_de

    Ich verstehe nicht, wo diese Pulse herkommen sollen, wenn die Elkos noch ok sind. Da würde ich den total irren Gedanken in den Raum werfen, dass die Pulse vom Stromverbraucher und nicht von der Quelle kommen. Kannst du mit einer ohmischen Last testen.

    Die Pulse kommen garantiert vom Schaltnetzteil. Zum Ausfiltern braucht man am besten Keramikkondensatoren und nicht allzugroße Werte (es muss nur die HF ausgesiebt werden, und Keramik wegen des sehr geringen ESRs). Ist da vielleicht im Netzteil was kaputt? Kalte Lötstelle? Leiterbahnunterbrechung?

    Wenn ich mir das Dutzen HP1000-Rechner im Lager anschaue, komme ich zur Überzeugung, dass es immer mal Probleme mit den Netzteilen gab. Einige Rechner haben defekte, manche gar keine Netzteile, manche Netzteile liegen lose in den Ersatzteilkisten, manche Kabel sind verschmurgelt, usw. Das war wohl eine Schwachstelle in den 1000ern.