Hameg HM5010, HM5011 Service Manual
DEUTSCH / ENGLISH 4S-5010-0010 09 JUN 1998
®
Instruments
Spectrum
analyzer
HM5011
HM5010
SERVICE-MANUAL HM5011/5010
Abgleichanweisung für HM5010/HM 5011................ 4
A Überprüfung und Einstellung der
Versorgungsspannungen .................................... 4
B Endabgleich Tuner ................................................ 5
C Abgleich ZF-Einheit .............................................. 5
D Linearität der Frequenzanzeige ............................ 6
E Abgleich des HM5011 Tracking Generators....... 12
Service Manual
Adjustment Procedure
Circuit Diagrams
HM5010/5011
English Descripion
.............................................. 15
Tracking-Generator ................................................... 28
Tuner RA-Board ........................................................ 29
Tuner RB-Board ........................................................ 30
IF-Amplifier............................................................... 31
Main board ............................................................... 32
XY Board .................................................................. 33
FC-Board .................................................................. 34
PA-Board .................................................................. 35
CRT-Board ................................................................ 36
Power Supply Board ................................................ 37
RA-Board.................................................................. 38
Tracking-Generator ................................................... 39
RB-Board.................................................................. 40
Main Board............................................................... 41
Main board ............................................................... 42
XY-Board................................................................... 43
XY-Board................................................................... 44
FC-Board .................................................................. 45
FC-Board .................................................................. 46
PA-Board .................................................................. 47
CRT-Board ................................................................ 48
PS-Board .................................................................. 49
PS-Board .................................................................. 50
PS-Board .................................................................. 51
Block Diagram HM5010/HM5011............................ 53
St. 090698/goRR
Subject to change without notice
1
Technische Daten
Frequenzeigenschaften
Frequenzbereich: 0.15MHz bis 1GHz (−3dB)
Genauigkeit Mittenfrequenz: ±100kHz
Genauigkeit Marker: ±(0.1% span + 100kHz)
Aufl. Frequenzanzeige: 100kHz , (5 digit LED)
Frequenzhub: 100kHz/cm bis 100MHz/cm
mit 1-2-5 Teilung + 0Hz/cm. (Zero Scan)
Genauigkeit Frequenzhub: ±10%
Stabilität: Drift: <150kHz / Std.
ZF-Bandbreite (−3dB): Auflösung: 400kHz und
20kHz. Video-Filter ein: 4kHz
Horizontale Ablenkfrequenz: 43Hz
Amplitudeneigenschaften
Bereich: −100dBm bis +13dBm
Anzeigebereich: 80dB (10dB / cm)
Referenzpegel: −27dBm bis +13dBm
(in 10dB Schritten)
Genauigkeit des Referenzpegels: ±2dB
Mittlerer Rauschpegel: −99dBm (20kHz FBB)
2. harmonische: <−75dBc
Intermodulation (3. harm.): −70dBc
(2 Signale im Abstand >3MHz)
Mittlere Ansprechschwelle:
<5dB über Grundrauschen
Auflösung bei Bandbreitenumschaltung:Auflösung bei Bandbreitenumschaltung:
Auflösung bei Bandbreitenumschaltung: ±1dB
Auflösung bei Bandbreitenumschaltung:Auflösung bei Bandbreitenumschaltung:
Anzeigegenauigkeit: ±2dB
ZF-Verstärkung: Einstellbar um 10dB
Eingangs-Characteristiken
Eingangsimpedanz: 50Ω
HF-Eingang: BNC-Buchse
Abschwächer: 0 bis 40 dB (4 x 10dB)
Genauigkeit d. Abschwächers: ±1dB
Max. Eingangspegel: +20dBm (0.1W)
dauernd mit 40dB Abschwächung.
+10dBm, ±25VDC mit 0dB Abschwächung
Tracking Generator
Bereich Ausgangspegel: −50dBm to +1dBm
(in 10dB Stufen und variabel)
Ausgangsabschwächer: 0 bis 40dB (4 x 10dB)
Genauigkeit des Abschwächers: ±1dB
Ausgangsimpedanz: 50Ω (BNC-Buchse)
Frequenzbereich: 0.1MHz bis 1GHz
Frequenzgang: ±1.5dB. HF-Störung: <20dBc.
Allgemeines
Betriebsbedingungen: 10° bis 50°C
Röhre: 8 x 10cm; Innenraster
Strahldrehung: auf Frontseite einstellbar
Netzanschluß: 115 / 230V, 50-60Hz
Leistungsaufnahme: 20W max.
Schutzart: Schutzklasse I (VDE 0411)
Gewicht: ca. 6kg
Gehäusemaße: B 285, H 125, T 380mm
Mit verstellbarem Aufstell-Tragegriff
Änderungen vorbehalten 9/96
SPEKTRUMANALYSATOR
Spectrum Analyzer HM5010 & HM5011
Durchgehender Frequenzbereich von 0,15MHz bis 1GHz.
5stellige Digitalanzeige für Mitten- u. Marker-Frequenz (Aufl. 0,1MHz).
Amplitudenbereich –100 bis +13dBm; 20kHz-, 400kHz- und Video-Filter.
Tracking Generator (HM 5011). Frequenzbereich: 0,1MHz – 1GHz.
Ausgangsspannung +1dBm bis –50dBm (50
Die Geräte HM5010 und HM5011 eignen sich für fast alle Arten der Signalanalyse
im Frequenzbereich von 0,15MHz bis 1GHz. Beide Modelle besitzen einen sogenannten "Scanwidth"-Wähler. Mit diesem ist das auf dem Bildschirm sichtbare
Frequenzspektrum zwischen 100kHz/cm und 100MHz/cm einstellbar. Vor allem die
damit verbundene höhere Auflösung in den kleineren Bereichen erlaubt insbesondere die Analyse von schmalbandigen Signalen.
Ein anderer, qualitativ wesentlicher Gesichtspunkt ist, daß auch die Amplituden-
werte der dargestellten Signale recht genau erfaßbar sind. Der gesamte Meßbereich,
einschließlich der zuschaltbaren Eingangsteiler, erstreckt sich von –100dBm bis
+13dBm, wovon 80dB (10dB/cm) auf den Anzeigebereich der Bildröhre entfallen.
Selektive Pegelmessungen werden im "Zero-Scan"-Betrieb durchgeführt.
Beide Geräte besitzen eine 5stellige Digitalanzeige, mit der wahlweise die
Mittenfrequenz oder die Markerfrequenz angezeigt wird. Zusammen mit letzterer
wird auf dem Bildschirm eine Markierung eingeblendet, welche die Bestimmung der
Frequenz wesentlich erleichtert.
Im HM5011 befindet sich zusätzlich ein Tracking- (Mitlauf)-Generator, mit dem
auch Frequenzgang-Messungen an Vierpolen durchführbar sind. Dabei handelt es
sich um eine vom Spektrum-Analysator gesteuerte frequenzsynchrone Signalquelle,
deren Frequenzbereich von 100kHz bis 1GHz reicht. Der Ausgangspegel ist zwischen
–50dBm und +1dBm in 10dB-Stufen und variabel veränderbar.
Die Geräte HM5010 und HM5011 sind äußerst preiswert. Sie erlauben zahlreiche
Anwendungen im gesamten Bereich der HF-Meßtechnik, wie z.B. bei der qualitativen EMV-Messung. Dabei zeichnen sich die Geräte durch eine gleichbleibend hohe
Meßrate und äußerst geringe Störstrahlung aus. Mit ihrer guten Ausstattung und
der einfachen Bedienung sind sie wieder ein Beweis für die überzeugende
Leistungsfähigkeit von HAMEG-Produkten.
ΩΩ
Ω).
ΩΩ
Precompliance-EMV-Meßsystem
HO500-2 Version 2.53 ist ein leistungsfähiges und praxisgerechtes, für Precompliance-Untersuchungen optimiertes System. Ein in den Spektrumanalysator
integriertes intelligentes Einbaumodul nimmt die Signalwandlung und -vorverarbeitung wahr. Die Kopplung zum PC erfolgt über die serielle Schnittstelle (COM1
... COM4). HO500-2 ist daher bestens für die Durchführung von Messungen mit
Hilfe eines Laptop oder Notebook geeignet.
Das Softwarepaket ist unter Windows
ker. HO500-2 2.53 enthält alle relevanten Funktionen, um Einzel- und Dauermessungen im EMV-Bereich durchzuführen.
Inkl. Zubehör: Netzkabel und Betriebsanleitung.
2
®
lauffähig und nutzt die konfigurierten Druk-
Subject to change without notice
ZUBEHÖR SPEKTRUMANALYSATOREN
Technische Daten:
Frequenzbereiche: 100 kHz – 1.0 GHz
Versorgungsspannung: 6V aus HM5010/11 oder Batterie*
Stromaufnahme: ca. 10 – 24 mA
Sondenmaße: 40 x 19 x 195mm
Gehäuse: Kunststoff, innen elektrisch geschirmt
Lieferform: 1 E-Feld-Sonde
1 H-Feld- Sonde
1 Hochimpedanz-Sonde
1 BNC-Kabel 1,5m
1 Spannungsversorgungskabel
im Transportkoffer
* Batterien (4xType Mignon) gehören nicht zum Lieferumfang
HZ530 Sondensatz für EMV-Diagnose
Der HZ530-Sondensatz besteht aus drei
aktiven Breitbandsonden für die EMV-Diagnose bei der Entwicklung elektronischer
Baugruppen und Geräte. Er enthält eine
aktive Magnetfeldsonde (H-Feld-Sonde),
einen aktiven E-Feld-Monopol und eine aktive Hochimpedanzsonde. Die Sonden sind
zum Anschluß an einen Spektrum-Analysator vorgesehen und haben daher einen
koaxialen Ausgang mit einem Wellenwiderstand von 50Ω. Je nach Typ haben die
Sonden haben eine Bandbreite von 100kHz
bis über 1000MHz. Die Sonden sind in
modernster Technologie aufgebaut. GaAsFET sowie Mikrowellen-Integrierte Schaltungen (MMIC) sorgen für Rauscharmut,
hohe Verstärkung und Empfindlichkeit. Der
Anschluß an einen Spektrumanalysator,
Meßempfänger oder Oszilloskop erfolgt
über ca. 1,5m lange BNC-Koaxial-Kabel. Die
in den Sonden schon eingebauten Vorverstärker (ca. 30 dB) erübrigen den Einsatz
von externen Zusatzgeräten, was natürlich
die Handhabung erheblich vereinfacht.
Die Sonden werden entweder durch
einsetzbare Batterien/Akkus betrieben oder
können direkt aus den HAMEG Spektrumanalysatoren HM5010 und HM5011 mit
Spannung versorgt werden. Die schlanke
Bauform erlaubt guten Zugang zur prüfenden Schaltung auch in beengter Prüfumgebung. Mittels eines Akkusatzes hat jede
Sonde eine Betriebsdauer von ca. 20 - 30
Stunden.
Die Sonden werden komplett im Dreiersatz in einem stabilen und formschönen
Transportkoffer angeboten.
Die H-Feld-Sonde
Die H-Feld-Sonde gibt einen der magnetischen Wechsel-Feldstärke proportionalen Pegel an den Spektrum-Analysator
ab. Mit ihr können Störquellen in elektronischen Baugruppen relativ eng lokalisiert
werden.
Dies hat seine Ursache darin, daß moderne elektronische Baugruppen als Störer meist niederohmig wirken (relativ kleine Spannungsänderungen bei entsprechend großen Stromänderungen). Die abgestrahlten Störungen beginnen daher an
ihrer Quelle zunächst überwiegend mit
einem magnetischen Wechselfeld. Da
beim Übergang vom Nah- zum Fernfeld
das Verhältnis vom magnetischen zum
elektrischen Feld die 377Ω Wellenwiderstand der Luft erreichen muß, nimmt das
H-Feld zunächst mit der dritten Potenz des
Abstandes vom Störer ab. Eine Verdoppelung des Abstandes bedeutet ein Abnehmen des Feldes auf ein Achtel.
Beim praktischen Gebrauch der H-FeldSonde bemerkt man deshalb ein sehr starkes Ansteigen des Pegels bei Annäherung
an den Störer. Beim Absuchen einer Baugruppe mit der H-Feld-Sonde fallen die
Störer daher sofort auf. Es kann z.B. schnell
festgestellt werden, welcher IC stark stört
und welcher nicht. Ferner kann hierbei auf
dem Spektrum-Analysator erkannt werden, wie sich die Störleistung über den
Frequenzbereich verteilt. Somit kann man
Bauelemente, die aus EMV-Gründen weniger geeignet sind, schon früh in der
Entwicklung eliminieren. Die Wirkung von
Gegenmaßnahmen läßt sich qualitativ gut
beurteilen. Man kann Abschirmungen auf
“undichte” Stellen untersuchen, und Kabel oder Leitungen auf mitgeführte Störleistungen absuchen.
Die Hochimpedanzsonde
Die Hochimpedanzsonde ermöglicht
eine Untersuchung des Störpegels auf ein-
zelnen Kontakten oder Leiterbahnen. Sie
ist sehr hochohmig (Isolationswiderstand
des Leiterplattenmaterials) und belastet
den geprüften Meßpunkt mit nur 2pF.
Dadurch kann direkt in der Schaltung gemessen werden, ohne nennenswerte Veränderungen der Verhältnisse durch den
Meßeingriff.
Es kann z.B. die Wirkung von Filter- und
Abblockmaßnahmen quantitativ gemessen
werden. Es können einzelne Anschlüsse
von IC’s als Störer identifiziert werden.
Innerhalb von Leiterplatten können problematische Leiterbahnen ermittelt werden.
Mit dieser Sonde kann man jeden einzelnen Punkt einer Schaltung direkt dem Spektrum-Analysator zugänglich machen.
Der E-Feld-Monopol
Der E-Feld-Monopol hat von allen drei
Sonden die höchste Empfindlichkeit. Er ist
so empfindlich, daß man ihn ohne weiteres als Antenne zum Radio- oder Fernsehempfang benutzen könnte. Daher kann
man mit ihm die Gesamtabstrahlung einer
Baugruppe oder eines Gerätes beurteilen.
Er wird z.B. verwendet, um die Wirkung von Abschirmmaßnahmen zu prüfen. Mit ihm kann auch die Gesamtwirkung von Filtermaßnahmen beurteilt werden, soweit sie etwa das Gerätegehäuse
verlassende Kabel und Leitungen betreffen, und damit die Gesamtabstrahlung beeinflussen. Ferner kann man mit dem EFeld-Monopol Relativmessungen zu Abnahmeprotokollen durchführen. Dies
macht es möglich, erforderliche Nachbesserungen so gezielt auszuführen, daß man
bei der Abnahmeprüfung nicht ein zweites
Änderungen vorbehalten 9/96
Mal durchfällt. Ferner können Abnahmeprüfungen so gut vorbereitet werden, daß
man im allgemeinen vor Überraschungen
sicher ist.
SCALE = 10dB/DIV.
Frequency Response E-Field Probe (typical) Frequency Response H-Field Probe (typical)
Subject to change without notice
SCALE = 10dB/DIV.
SCALE = 10dB/DIV.
Frequency Response High Impedance Probe
(typical)
3
Abgleichanweisung für HM5010/HM 5011
Achtung! Nach dem Öffnen des Gehäuses sind lebensgefährliche Spannungen zugänglich. Es wird vorausgesetzt,
daß der Abgleich nur von einer Person vorgenommen wird, die mit den damit verbundenen Gefahren vertraut ist.
Die Abgleichanweisung geht davon aus, daß die einzelnen Einheiten des HM 5010/5011 vorgetestet und im Grundsatz
funktionsfähig sind. Tuner, ZF-Einheit und Tracking-Generator sollen vorabgeglichen sein.
Vor dem Abgleich muß sich das Gerät 60 Min. in Betrieb befinden.
Sämtliche Einstellungen werden mit einem Kunststoffschraubendreher durchgeführt.
Der Abgleich erfolgt in folgenden Schritten:
A Überprüfung der Versorgungsspannungen D Einstellung der Linearität
B Einstellen des Tuners E Abgleich des Tracking-Generators
C Einstellen der ZF-(Zwischenfrequenz-)Einheit F Überprüfung der Gesamteinstellung
Die Bezifferungen beim Abgleich beziehen sich auf die in den zugehörigen Abbildungen (Fotos) angegebenen
Abgleichpunkte. Auf die Bildschirmfotos wird gesondert Bezug genommen.
Notwendige Hilfsmittel:
1 HF-Synthesizer 100 kHz bis 1000 MHz z.B. HM 8133 o.ä.
2 BNC-Kabel, BNC-T-Stück, 2x 10 dB-Durchgangsabschwächer 50Ω
1 Voltmeter z.B. HM 8011-3;
A Überprüfung und Einstellung der Versorgungsspannungen
einstellen:
einstellen:
einstellen:
einstellen:
überprüfen:
überprüfen:
überprüfen:
überprüfen:
überprüfen:
überprüfen:
12V auf eine Genauigkeit von ±0.1V mittels Trimmer 4 Bild 1
minimale Helligkeit mittels Trimmer 2 Bild 1
maximale Helligkeit mittels Trimmer 3 Bild 1
Astigmatismus mittels Trimmer 1 Bild 1
–12V Genauigkeit ± 0.2V
+12V Genauigkeit ± 0.1V
+5V Genauigkeit ± 0.2V
– 5V Genauigkeit ± 0.2V
+38V Genauigkeit ± 1V
+138V Genauigkeit ± 1V
Die entsprechenden Spannungsmeßpunkte zur Überprüfung der
Gleichspannungen sind aus Bild 2 ersichtlich und können an der
Kontaktleiste gemessen werden.
Grundsätzliche Einstellung:
Wenn Y-Pos. Regler in Frontplatte eingerastet ist, Strahl mit R801
ca. 2mm unterhalb der untersten Rasterlinie einstellen.
4
1
1 +138V
2 +38V
3 GND
4 +5V
5 +12V
6 -12V
3 2
1
Bild 2. XYF-Board (Teil)
1
CRT-BoardBild 1. PS-Board Geräterückseite
4
Subject to change without notice
B Endabgleich Tuner
Der Tuner ist vom Werk her abgeglichen. Bei Wechsel des 1.Mixer kann es vorkommen, daß das Cavity-Filter
nachgeglichen werden muß. Signal 500MHz -27dBm auf Eingang geben.
Centerfrequenz auf 500MHz, Scanwidth auf 0,5MHz, jetzt die drei M3-Schrauben auf max. Amplitude einstellen.
Sollte die Kurve nicht gleichmäßig sein, können die Spulen L1, L2 und L3 durch leichtes verbiegen auf max.
Gleichmäßigkeit abgeglichen werden. (PIC 22)
Sollte das Signal im Frequenzbereich schwanken ist es möglich, daß der 2.Local Oszillator nicht richtig eingerastet
ist.
Das richtige Einrasten der PLL ist an der Lock-Detekt LED (D2) zu erkennen. Diese muß bei gerasteter PLL
gleichmäßig hell leuchten. Sie darf weder flackern, noch erloschen sein.
Das Oszillatorsignal muß fest (Quarzgebunden) bei 1.32GHz stehen. Es darf nicht driften.
Die PLL ist eingerastet, wenn die Tuningspannung VT (zu messen an PAD1) einen Wert zwischen 0,5 und 4,5V
besitzt. Durch den Abgleich wird die Tuningspannung in die Mitte des Tuningbereiches gebracht. VT des 2.LO soll
zwischen 2V und 2,5V liegen. Überprüfen Sie während des Abgleichs ständig den Wert der Tuningspannung.
Es gibt zwei Fälle bei denen ein Abgleich nötig ist VT<2,0V und VT>2,5V.
•
Fall 1 VT<2,0V
Maßnahmen:
a) Verlöten Sie die Abgleichflächen, eine nach der Anderen, mit der Verbindungleitung von C1
und C2.
b) Überflüssiges Lötzinn am Resonator Innenleiterpad entfernen.
•
Fall 2 VT>2,5V
Maßnahmen:
a) Die Abgleichflächen dürfen nicht mit der Verbindungsleitung von C1 und C2 verlötet sein.
PIC 22 für HM5010
b) Lötzinn auf das Resonatorpad auftragen.
C Abgleich ZF-Einheit
Meßaufbau:
Dem Eingang des HM5011 werden mittels BNC-T-Stück über 10 dB-Durchgangsabschwächer zwei
verschiedene Signale zugeführt.
Einstellungen am HM5010/5011: Mittenfrequenz 500MHz; alle Abschwächer einschalten (–40 dB); Bandbreite
400kHz; Videofilter aus; Scanwidth 0,5MHz/Div.; Marker aus;
Einstellungen am Tracking-Generator: Abschwächer –20dB; Level max. (nur bei HM5011)
HF-Generator: Frequenz 500MHz; Pegel –5dBm
Auf dem Bildschirm ist die Ausgangsspannung des Tracking-Generators mit einer Überlagerung durch die
Festfrequenz sichtbar. Rechts oder links neben der 500MHz-Spektrallinie ist eine “Nullstelle” im Signal erkennbar.
(PIC 23) (nur bei 5011)
ZF-Durchlaßkurve bei 400kHz Bandbreite
abgleichen:
Schritt 1 Abgleich mit Kunststoff-Schraubendreher an der Spule L1 (Bild 5) auf maximale Ausgangs-
amplitude und Symmetrie zur Y-Achse.
abgleichen:
Schritt 2 Abgleich mit Kunststoff-Schraubendreher an den Spulen 3 + 4 + 13 + 14 (Bild 5) auf
Symmetrie zur Y-Achse. Der “Nulldurchgang” muß gleichzeitig im Maximum (bei 500MHz) liegen. (PIC23)
abgleichen:
Schritt 3 Gegebenenfalls sind die beiden Schritte 1 und 2 zu wiederholen.
ZF-Durchlaßkurve 20kHz Bandbreite (bei HM5010)
abgleichen:
Schritt 1 Abgleichen mit Kunstoff-Schraubendreher an Spulen L7+8+9+10+11+12 so, daß die "Nullst-
elle" genau in Center 500MHz, wie bei 400kHz Bandbreite liegt.
Subject to change without notice
PIC 23 für HM5011
5
Dabei ist auf die Symmetrie der Durchlaßkurve zu achten.
ZF-Durchlaßkurve bei 20kHz Bandbreite (bei HM5011)
Vorabgleich: Das T-Stück muß jetzt entfernt werden. Der Tracking-Generator wird direkt an den Eingang des
HM5011 angeschlossen. Abschwächer am Tracking-Gen. aus (0-dB). Abschwächer am HM5011 aus (0 dB). Die
Ausgangsspannung des Tracking-Generators ist jetzt als horizontale Linie (mit leichter Welligkeit) sichtbar.
abgleichen:
Schritt 1 Abgleich mit Kunststoff-Schraubendreher an den Spulen 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12 auf
maximale Höhe der angezeigten Ausgangsspannung. Sobald die “Linie” die halbe Bildschirmhöhe überschritten hat (–30 dB), werden die Abschwächer des HM 5010/5011 wieder
zugeschaltet.
abgleichen:
Schritt 2 Dieser Abgleich muß zur Optimierung mehrmals durchlaufen werden.
Feinabgleich: BNC-T-Stück wieder wie zu Beginn des ZF-Abgleiches anschließen. Abschwächer am TrackingGenerator auf –20dB einstellen. Scanwidth auf 0.5 MHz/Div. einstellen. Gegebenenfalls die Center-Frequenz neu
justieren (500MHz Spektrallinie in Bildschirmmitte stellen). Rechts oder links von der Bildschirmmitte (Amplitudenmaximum) ist jetzt die “Nullstelle zu erkennen. (PIC 24)
abgleichen:
Schritt 1 Abgleich mit Kunststoff-Schraubendreher an den Spulen 7 + 8 + 9 + 10
+ 11 + 12 so, daß die “Nullstelle” im Maximum zu liegen kommt. Dabei
ist auf Symmetrie der Durchlaßkurve zu achten.
abgleichen:
ZF-Verstärkung - Angleichung zwischen den Bandbreiten
Schritt 2 Dieser Abgleich muß zur Optimierung mehrmals durchlaufen werden.
PIC 24
Scanwidth auf 0.2MHz/Div. umschalten. Bandbreite mehrmals zwischen 400kHz und 20kHz umschalten. Dabei
darf sich der Abstand zwischen der Ausgangsspannung (Linie) des Tracking-Generators und der Amplitude bei
400MHz nicht ändern. Stimmen die Amplitudenwerte nicht exakt überein, so ist dies mit VR2 (Bild 5) abzugleichen.
Linearität der Verstärkung
Die Linearität der Verstärkung muß über den gesamten Anzeigebereich überprüft werden. Dazu wird ein 400MHzSignal –27dBm direkt an den Eingang des HM 5010/5011 angeschlossen. Scanwidth auf 5MHz/Div. einstellen.
Abschwächer ausgeschaltet (0dB). Filterbandbreite 400kHz. Die Spektrallinie sollte jetzt bis zum oberen Bildschirmrand reichen.Anschließend mittels Abschwächer das Signal in 10 dB-Schritten abschwächen. Dabei muß jede
einzelne Abschwächerstufe den Pegel um 10dB ±1dB abschwächen. Sollten sich hierbei Abweichungen ergeben
- A die Abschwächung der einzelnen Abschwächerstufen ist größer als 10dB ±1dB
- B die Abschwächung ist kleiner als 10 dB ±1dB, so ist die Linearität der Abschwächung wie folgt abzugleichen:
Abschwächer auf -40dB einstellen.Durch Verstärkungsänderung mit VR1, VR3, VR4 Spectrallinie exact auf -
40dB (Mittellinie) einstellen.Anchließend die Abschwächer wieder auf 0dB einstellen und die Spektrallinie
mittels der Trimmer VR802A und VR801 (XY-Platine) auf die Nulllinie einstellen und die Basislinie auf die
unterste Rasterlinie einstellen.Dieser Vorgang muß wiederholt werden, bis die Einstellungen bei -40dB und
0dB korrekt sind.
D Linearität der Frequenzanzeige
Einstellungen am HM5010/5011: Mittenfrequenz auf 500MHz einstellen; alle Abschwächer ausgeschaltet; Filter-
Bandbreite 400kHz; Video-Filter aus; Scanwidth auf 100MHz/Div. Marker aus.
Meßaufbau:Einspeisung eines Signals 500MHz –27dBm auf den Eingang des HM 5010/5011.
überprüfen:
korrekte Grundeinstellung: Das Rauschband des HM 5005/5006 ist so einzustellen, daß es die untere
Rasterlinie berührt. Die Spektrallinie von 500MHz, –27dBm reicht bis an die oberste Rasterlinie und
befindet sich in der Mitte des Bildschirmes. Mit X-Pos-Steller (auf der Frontseite) 500MHz Spektrallinie
exakt auf Bildschirmmitte stellen.
überprüfen:
Obere Grenzfrequenz: Es ist zu überprüfen ob eine Frequenz von min. 1050MHz als Mittenfrequenz
einstellbar ist.
6
Subject to change without notice
Anschließend den HM 5010/5011 wieder in die oben beschriebene Grundstellung bringen.
Danach Eingangssignal 100MHz, Pegel +7dBm (Eingang übersteuert) anlegen. Durch die
Übersteuerung werden harmonische des Eingangssignals im Spektrum sichtbar. Dies erleichtert die Justierung der einzelnen Spektrallinien in horizontaler Richtung.(PIC 7)
einstellen:
einstellen:
einstellen:
einstellen:
einstellen:
einstellen:
Spektrallinie bei 400MHz
mit X-Ampl.-Steller auf der Frontseite des Gerätes so ausrichten, daß die vierte
Spektrallinie mit den entsprechenden Rasterlinien am Bildschirm übereinstimmen. (PIC 8)
Spektrallinie bei 100MHz
mit Trimmer RV171 so ausrichten, daß diese Spektrallinie mit der entsprechen-
den Rasterlinie am Bildschirm übereinstimmt. (PIC 9)
Zero Peak
mit Trimmer RV173 so ausrichten, daß diese Spektrallinie mit der entsprechen-
den Rasterlinie am Bildschirm übereinstimmt. (PIC 9)
Spektrallinie bei 600-1000MHz;
mit Trimmer RV186 so ausrichten, daß 700MHz auf der richtigen Rasterlinie ist.
Spektrallinie bei 800 MHz;
mit Trimmer RV181 + RV183 für 900MHz und RV197 für 1000MHz (Bild 3) so
ausrichten, daß diese Spektrallinie mit der entsprechenden Rasterlinie am Bildschirm übereinstimmt.
Strahllänge
mit Trimmer RV101 so einstellen, daß der Strahl rechts knapp über die Begrenzung der Bildröhre hinaus geht. (PIC11 - Basislinie zu kurz)
(PIC10 - 300 to 1000 MHz Spektrallinien
nicht korrekt)
PIC 7
PIC 8
PIC 9
PIC 10
RV 112
RV 149
RV 101
RV 183
RV 181
RV 186
RV 197
RV 171
RV 173
Bild 3 - MB-Board
Trimmer RV113 muß so eingestellt sein, daß
bei Linksanschlag des Frequenzstellers die angezeigte Frequenz nicht unter 990MHz liegt.
RV113
PIC 11
Subject to change without notice
7
Marker einstellen.
Einstellung an HM5010/HM5011:
Mittefrequenz auf 500MHz, alle Abschwächer ausschalten, Filterbandbreite 400kHz, Video-Filter aus,
Scanwidth auf 100MHz. Marker an.
Signal 100MHz +7dBm.
Marker auf 500MHz Anzeige stellen und mit RV149 (Bild 4) auf die Marke von 500MHz im Bildschirm stellen.
Marker nach links drehen bis Anschlag und mit RV112 auf 990MHz stellen.
VR 4
VR 3
L 13
L 14
L 10
L 11
L 12
VR 2
L 7
L 8
L 9
L 3
L 4
VR 1
L 1
RV 112
RV 149
RV 183
RV 181
RV 186
RV 197
RV 171
RV 173
RV 113
RV 101
Bild 3 - Main-Board
8
Subject to change without notice
RV 802A
HM5010 XY-board
RV 801
Subject to change without notice
1
1 +138V
2 +38V
3 GND
4 +5V
5 +12V
6 -12V
9
Tuner
MPAD1
C1 C2
M3 Schrauben
Cavity - Filter
M3 Schrauben
Cavity - Filter
1. Mixer
10
Subject to change without notice
MPAD2
Tracking-Generator
C68 C69RV4 RV3
Subject to change without notice
11
E Abgleich des HM5011 Tracking Generators
1. Benötigte Geräte:
1.1 Spektrum Analysator bis mindestens 1000MHz
1.2 Komplett montierter HM5011
1.3 Multimeter zum messen von Gleichspannung
1.4 Oszilloskop z.B. HM203
1.5 Koaxkabel
2. Vorbereitung:
2.1 Der Spektrum Analysator HM5011 muß komplett montiert sein.
2.2 Alle Baugruppen müssen vorgetestet sein.
2.3 Der HM 5011 muß warmgelaufen sein.
2.4 Das Gehäuse muß abgenommen werden.
2.5 Der VCO-Ausgang vom Board RA muß mit dem VCO-Eingang (MCX-Buchse) verbunden sein.
2.6 Der 12MHz Referenztakt vom Board TG muß mit der Chinch-Buchse auf ST1 auf dem RB-Board
verbunden sein.
3. Prüfen der Signalleitungen
Kabelanschluß W1
Pin Nr. Bezeichnung Signal
1 -12V Versorgung OP
2 +12V Versor gung
3 +5V Versorgung PLL
4. Prüfen der Versorgungs- und Biasspannungen
Baut.Nr. Pin Nr. Bezeichnung Spannung
C1 1 1. VCO Amp. +5.8 V
C2 1 2. VCO Amp. +5.8 V
C11 3 fix LO Amp. +5.9 V
C6 5 Var. Amp. +5.6 V
C9 3 1. Power Amp. +3.6 V
C12 3 2. Power Amp. +4.8 V
5. Abgleich des fix LO im TG (Tracking Generator)
5.1 Der 2.LO schwingt bei einer Frequenz von 1,35 GHz.
Der Pegel am Eingang des Mixers IC 3 Pin2 beträgt -17dBm.
Das Schwingen des 2.LO ist auch mit der H- oder E-Feld Sonde zu messen.
5.2 Das richtige Einrasten der PLL ist an der Lock-Detekt LED (D4) zu erkennen. Diese muß bei gerasteter PLL
gleichmäßig hell leuchten. Sie darf weder flackern noch erloschen sein.
Das Oszillatorsignal muß fest (Quarzgebunden) bei 1,35GHz stehen es darf nicht driften: Die PLL ist eingerastet
wenn die Tunningspannung VT(zu messen an PAD 2) einen Wert zwischen 0.5 und 4.5 V besitzt. Durch den
Abgleich wird die T uningspannung in die Mitte des T uningbereiches gebracht VT des 1 LO soll zwischen 2 V und
2.5 V liegen. Überprüfen Sie während des Abgleichs ständig den Wert der Tuningspannung.
Der Koaxresonator CR2 soll mit der unteren Kante an den Rand des Lötstoplacks in der Nähe des Innenleiters
plaziert und an den Seiten rechts und links angelötet werden.
5.3 Es gibt zwei Fälle bei denen ein Abgleich nötig ist: VT<2.0V und VT>2.5V
• Fall 1 VR<2.0V
Maßnahmen:
a) Verlöten Sie die Abgleichflächen, eine nach der Andern, mit der Verbindungsleitung von C68 und C69.
b) Überflüssiges Lötzinn am Resonatorinnenleiterpad entfernen.
• Fall 2 VT>2.5V
Maßnahmen:
a) Die Abgleichflächen dürfen nicht mit der Verbindungsleitung von C68 und C69 verlötet sein.
12
Subject to change without notice
b) Lötzinn auf das Resonatorpad auftragen.
6. Kontrolle des fix LO-Pegels
6.1 Zur Kontrolle des 2.LO-Pegels muß der Kondensator C20 (22pF) entfernt werden und ein 50Ω Koaxkabel an den
Ausgang des -13 dB Dämpfungsgliedes angeschlossen werden. Das andere Ende des Koaxkabels ist mit einem
geeigneten Meßanalysator zu verbinden.
6.2 Der Meßanalysator muß auf 1,35GHz Center-Frequenz eingestellt werden. Der zu messende LO-Pegel soll -
17dBm (± 1dB) betragen (Dämpfung des Kabel beachten).
6.3 Wird der Kondensator nicht entfernt und das Koaxkabel parallel zum Mixer an den VCO-Zweig angeschlossen
ergibt sich durch die Veringerung der Lastimpedanz ein Pegel von ungefähr -24dBm (±1dB)
7. Kontrolle des VCO’s
7.1 Der HM5011 ist auf Zero Scan einzustellen. Center Frequenz 500MHz
7.2 Der Kondensator C14 (22pF) muß entfernt werden. Mit der einen Seite muß er an den Ausgang des
Dämpfungsgliedes angelötet werden. Die andere Seite steht in der Luft.
7.3 An das Ende des Kondensators, welches in der Luft steht, muß der Innenleiter eines 50Ω Kabels angelötet
werden. Die Abschirmung ist direkt neben dem Kondensator mit Masse zu verlöten. Das andere Ende wird mit
dem Eingang des Analysators verbunden (Start 1,35GHz; Stop 2,35GHz; ref.-Level 0dBm).
7.4 Das am Meßanalysator zu sehende VCO-Signal muß sich mit der Mittenfrequenz (T uningspannung) verschieben.
Es muß sich mindestens von 1350 bis 2350 MHz durchstimmen lassen. Der VCO muß sich stetig und ohne
Aussetzer abstimmen lassen. Er sollte den Absolutpegel von +7 dBm nicht unterschreiten. (1m Koaxkabel hat
bei 2GHz 1-2 dB Dämpfung). Der Pegel müßte zwischen +7dBm und +10dBm liegen.
7.5 Wenn Sie das Koaxkabel parallel zum 1. Mixer an den VCO-Zweig anschließenan ergibt sich durch die V erringerung
der Lastimpedanz ein Pegel von +5 dBm bis +8 dBm.
8. Kontrolle des Attenuators:
8.1 Stellen Sie am Tuner -30dB Dämpfung und am TG 0dB Dämpfung ein.
8.2 Center Frequenz 500MHz, 100MHz/Div Span
8.3 Verbinden Sie den Tracking-Generator mit dem Tunereingang.
8.4 Es muß jetzt die TG-Linie sichtbar sein.
8.5 Schalten Sie die Abschwacher-Stufen einen nach der Anderem ein.
Die Dämpfung muß pro Stufe 10dB betragen.
9. Pegelabgleich des TG:
9.1 Verbinden Sie den TG mit dem Referenzanalysator.
9.2 Schalten Sie am HM5011 auf Zero Scan und stellen Sie 500MHz Mittenfrequenz ein.
9.3 Nehmen Sie alle Abschwächer des TG heraus (0dBm) und drehen Sie den TG-Level auf Maximum.
9.4 Stellen Sie mit dem Poti RV4, am TG die Amplitude auf +1dBm ein.
9.5 Drehen Sie den TG-Level auf Minimum.
9.6 Stellen Sie mit dem Poti RV3, am TG die Amplitude auf -10dBm ein.
9.7 Die Amplitude muß sich jetzt zwischen +1dB und -10dB regeln lassen.
10. Abschlußkontrolle:
10.1 Die Lage der TG-Linie Muß bei beiden Bandbreiten (400kHz und 20kHz) übereinstimmen.
Gegebenenfalls am ZF-Amp. nachgleichen.
10.2 Der TG-Level Regler muß sich von +1 bis - 10 dBm einstellen lassen.
Subject to change without notice
13
14
Subject to change without notice
Alignment Procedure for HM5010/HM 5011 ......... 18
A Control and Adjustment of
Supply Voltages............................................... 18
B Final Alignment - Tuner..................................... 19
C Alignment - IF-Unit ........................................... 19
D Linearity of Frequency Display ......................... 20
HM5010 XY-board ........................................... 23
Tuner ............................................................... 54
Tracking-Generator .......................................... 25
E Alignment of HM5011 Tracking Generator...... 26
Tracking-Generator ................................................. 28
Tuner RA-Board ...................................................... 29
Tuner RB-Board ...................................................... 30
IF-Amplifier ............................................................. 31
Main board ............................................................. 32
X-Y Board ............................................................... 33
FC-Board ................................................................ 34
PA-Board ................................................................ 35
CRT-Board .............................................................. 36
Power supply Board ............................................... 37
RA-Board ................................................................ 38
Tracking-Generator ................................................. 39
RB-Board ................................................................ 40
Main board ............................................................. 41
Main board ............................................................. 42
XY-Board................................................................. 43
XY-Board................................................................. 44
FC-Board ................................................................ 45
FC-Board ................................................................ 46
PA-Board ................................................................ 47
CRT-Board .............................................................. 48
PS-Board ................................................................ 49
PS-Board ................................................................ 50
PS-Board ................................................................ 51
Block Diagram HM5010/HM5011 .......................... 53
Service Manual
Adjustment Procedure
Circuit Diagrams
HM5010/5011
Subject to change without notice
15
Specifications
Frequency
Frequency range: 0.15MHz to 1050MHz (-3dB)
Center frequency display accuracy: ±100kHz
Marker accuracy: ±(0.1% span + 100kHz)
Frequency display res.: 100kHz (4½ digit LED)
Frequency scanwidth: 100kHz/div. to 100MHz/div.
in 1-2-5 steps and 0Hz/div. (Zero Scan)
Frequency scanwidth accuracy: ±10%
Frequency stability: better than 150kHz / hour
IF Bandwidth (-3dB): Resolution: 400kHz and
20kHz; Video-Filter on: 4kHz
Sweep rate: 43Hz
Amplitude
Amplitude range: -100dBm to +13dBm
Screen display range: 80dB (10dB / div.)
Reference level: -27dBm to +13dBm
(in 10dB steps)
Reference level accuracy: ±2dB
Average noise level: -99dBm (20kHz BW)
Distortion: <-75dBc; 2nd and 3rd harmonic
3rd order intermod.: -70dBc
(two signals >3MHz apart)
Sensitivity: <5dB above average noise level
Log scale fidelity: ±2dB (without attn.) Ref.: 250MHz
IF gain: 10dB adjustment range
Input
Input impedance: 50Ω
Input connector: BNC
Input attenuator: 0 to 40 dB (4 x 10dB steps)
Input attenuator accuracy: ±1dB/10dB step
Max. input level: +10dBm, ±25VDC (0dB attenuation)
+20dBm (40dB attenuation)
Tracking Generator
Output level range: -50dBm to +1dBm
(in 10dB steps and var.)
Output attenuator: 0 to 40dB (4 x 10dB steps)
Output attenuator accuracy: ±1dB
Output impedance: 50Ω (BNC)
Frequency range: 0.15MHz to 1050MHz
Frequency response: ±1.5dB
Radio Frequency Interference (RFI): <20dBc
Divers
AM-Demodulator output for head-sets.
Permissible load impedance >8Ω
General
Display: CRT. 6 inch, 8 x 10 div. intern. graticule
Trace rotation: Adjustable on front panel
Line voltage: 115 / 230V ±10%, 50-60Hz
Power consumption: approx. 20W
Operating ambient temperature: 0°C..+40°C
Protective system: Safety Class I (IEC 1010-1)
Weight: approx. 7kg
Cabinet: W 285, H 125, D 380 mm
Subject to change without notice 5/96
SPECTRUM ANALYZER
Spectrum Analyzer HM5010 / HM5011
Frequency Range 0.15MHz - 1050MHz.
4½ Digit Display (Center & Marker Frequency, 0.1MHz resolution)
–100 to +13dBm Amplitude Range, 20kHz, 400kHz and Video-Filter
Tracking-Generator (HM5011 only):
Frequency range: 0.15MHz - 1050MHz.
Output Voltage: +1dBm to –50dBm (50
Evolution of the original HM5005/HM5006 has led to the new HM5010/
HM5011 Spectrum Analyzer/Tracking Generator which now extends
operation over 1 GHz (frequency range 0.15 to 1050 MHz). Both fine and
coarse center frequency controls, combined with a scanwidth selector
provide simple frequency domain measurements from 100 kHz/div. to 100
MHz/Div.. Both models include a 4½digit numeric LED readout that can
selectively display either the center or marker frequency. The HM5011
includes a tracking generator.
The HM5010/5011 offer the same operation modes as the HM5005/5006.
The instruments are suitable for pre-compliance testing during development
prior to third party testing. A near-field sniffer probe set, HZ530, can be used
to locate cable and PC board emission "hot spots" and evaluate EMC problems
at the breadboard and prototype level. The combination of HM5010/5011 with
the HZ530 is an excellent solution for RF leakage/radiation detection, CATV/
MATV system troubleshooting, cellular telephone/pocket pager test and EMC
diagnostics. There is an optional measurement output for a PC which makes
documentation of results easy and affordable with the HO500 Interface.
ΩΩ
Ω).
ΩΩ
Accessories supplied: Line Cord, Operators Manual. Optional accessories, 50
Viewing Hood HZ47, Near Field Probe Set HZ530, Carrying Case HZ96-2, Transient Limiter HZ560
HO500 Computer Interface for HAMEG Spectrum Analyzer
This HO500 computer interface offers the facility to transfer a calibrated frequency
spectrum from any HAMEG spectrum analyzer to a PC. The HO500 interface is a
8 bit ISA BUS card installed in the PC, which transfers data via an interface cable.
The software supplied allows a hard copy print out (including parameters) of the
frequency spectrum, in Windows Format. Signal aquisition occurs 2 to 3 times per
second.
The picture consists of 10 bit vertical by approx 3600 point horizontal display. The PC
monitor display is in SVGA Format with 800 x 600 pixels. For comparison
measurements, a previosly stored reference curve can be recalled. The software
supplied works under Windows 3.1, 3.11 and WIN95. A simple XY analog output is
required to connect the HO500 to the spectrum analyzer.
16
ΩΩ
Ω-feedthrough termination HZ22
ΩΩ
Subject to change without notice
Loading...