एक 7 गीगाहर्ट्ज सिग्नल विश्लेषक का टूटना और एक मामूली मरम्मत

[शहरयार] का संकेत पथ इन पन्नों के लिए कोई अजनबी नहीं है और है आपके देखने के आनंद के लिए एक और आकर्षक वीडियो टियरडाउन और विश्लेषण के साथ वापस आ गया हूं. (नीचे एंबेडेड।) इस बार लक्ष्य एगिलेंट E5052A 7 गीगाहर्ट्ज सिग्नल स्रोत/विश्लेषक है जो किट का एक महंगा हिस्सा है, हममें से बहुत से लोग इतने भाग्यशाली नहीं हैं कि इसे बेंच पर रख सकें। इस विशेष इकाई को दोषपूर्ण बताया गया है, सिग्नल पावर माप पूरी तरह से गलत है, जिसके कारण उपकरण द्वारा रिपोर्ट की गई किसी भी चीज़ पर भरोसा नहीं किया जा सकता है।

संबंधित E5052B इकाई के सेवा मैनुअल को खंगालने के बाद, [शाहरियार] ने नोट किया कि उपकरण का चरण शोर माप भाग बिजली माप से पूरी तरह से अलग है, केवल कुछ आंतरिक प्रतिरोधी पावर स्प्लिटर्स के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और यह डिबगिंग को बहुत सरल बनाता है। लेकिन सबसे पहले, उस पहले माप उपप्रणाली में एक छोटा मार्ग, क्योंकि यह वास्तव में साफ-सुथरा है।

एक पारंपरिक स्वेप्ट-मोड उपकरण इनपुट सिग्नल को स्थानीय रूप से प्राप्त कम शोर वाले ऑसिलेटर के साथ मिलाकर काम करता है, जिसे कम-पास फ़िल्टर किए जाने पर बिजली मीटर या डिजिटाइज़र में फीड किया जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो, यह सिग्नल को मापने में आसान चीज़ में बदल देता है। इसके बाद यह शक्ति या शोर को स्थानीय थरथरानवाला (एलओ) आवृत्ति के एक फ़ंक्शन के रूप में प्रस्तुत करता है, जिससे हमें आवश्यक वर्णक्रमीय दृश्य मिलता है। सब अच्छा है, लेकिन इस योजना में एक बड़ी खामी है. एलओ का शोर अनिवार्य रूप से सिग्नल के शोर में जोड़ा जाता है, जिससे एक वर्णक्रमीय शोर तल बनता है जिसके नीचे सिग्नल का समाधान नहीं किया जा सकता है।

E5052 उपकरण एक चतुर क्रॉस-सहसंबंध तकनीक का उपयोग करता है जो इसे अपने आंतरिक सिग्नल स्रोत के नीचे चरण शोर स्तर को मापने में सक्षम बनाता है। उपकरण में उच्च स्थिरता के लिए एक ओवन-क्षतिपूर्ति क्रिस्टल ऑसीलेटर (ओसीएक्सओ) होता है, वास्तव में, दो अलग-अलग विक्रेताओं से, प्रत्येक एलओ के लिए एक, और एक दूसरे के लंबवत घुड़सवार होते हैं। तकनीक पावर स्प्लिटर के साथ इनपुट सिग्नल को आधे में विभाजित करती है, फिर दोनों हिस्सों को समान (एलओ के अलावा) डाउन-कन्वर्टर्स में फीड करती है, जिसके आउटपुट को एडीसी की एक जोड़ी के माध्यम से डीएसपी में फीड किया जाता है। समान इनपुट सिग्नल होने पर, लेकिन अलग-अलग एलओ (विभिन्न चरण शोर स्पेक्ट्रा के साथ) दो सिग्नलों को एक सहसंबद्ध जोड़ी से एक असंबद्ध जोड़ी में बदल देता है, जिसमें चेसिस कंपन और गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के प्रभाव भी शामिल होते हैं।

डीएसपी सहसंबद्ध सिग्नल से असंबद्ध सिग्नल को घटा देता है, इसलिए चरण शोर स्पेक्ट्रम पर व्यक्तिगत एलओ के प्रभाव को हटा देता है। इस चतुर तकनीक के परिणामस्वरूप एलओ के नीचे एक चरण शोर स्पेक्ट्रम होता है, और मापे जा रहे इनपुट सिग्नल का एक अच्छा प्रतिनिधित्व होता है।

[शहरियार] के लिए यह जटिल उपप्रणाली संदिग्ध शक्ति माप से पूरी तरह से अलग है। यह दूसरी प्रणाली बहुत सरल है, इसे मुख्य प्रतिरोधक पावर स्प्लिटर के माध्यम से इनपुट सिग्नल की एक और प्रति के साथ खिलाया जाता है। इस दूसरे फ़ीड को फिर से एक कस्टम पावर डिवाइडर के साथ विभाजित किया जाता है, जो इनपुट एसएमए कनेक्टर के दृश्य निरीक्षण पर स्पष्ट रूप से दोषपूर्ण था। इसे डगमगाना नहीं चाहिए. समस्या का मूल कारण एकल एसएमए फ़ुटप्रिंट का ठंडा सोल्डर जोड़ था, जो समय के साथ ढीला हो गया। थोड़ा सा रिफ्लो और पुनः संयोजन किया गया और यूनिट पुनः अंशांकन के लिए फिट हो गई और वापस सेवा में आ गई।

हमने इन पृष्ठों पर चरण शोर माप कुछ बार देखा है, जैसे इस STM32 PLL समस्या को डीबग करना.

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• स्रोत: https://hackaday.com/2023/05/07/a-7-ghz-signal-analyser-teardown-and-a-trivial-repair/