Panasonic VP-7723A2017年12月04日 19時01分41秒

電子回路の開発には測定器がなければ手も足も出ない。最低でもテスターは必須。中学生になって、テスターを自由に使えるようになったときは欣喜雀躍したものだった。

次に必要なのはオシロスコープと周波数発振器。数十年前、オンボロのアナログ・オシロを使っていた。周波数特性があまりよくなく、定電圧回路の発振の有無が判別できずに困ったことがあった。その後、200MHzの分解能をもつTDS350を手に入れてからは、定電圧回路の開発に大いに役立った。

発振器も菊水MODEL 4500Aを手に入れてそれなりに重宝してきた。しかしサイン波の歪率が仕様で0.6%となっていて、とてもアンプの測定には使えそうもない。精密な歪率測定をするためには、低歪率発振器と歪率計が必要となるが、これまでなかなか手が出せないでいた。

しかしDynacoの改造も一段落し、Circlotronの開発に着手するにあたり、客観性のあるデータを世間の皆様に提供する必要性を感じ始めた。そこで思い切ってPanasonic VP-7723Aを入手することにした。もちろん新品など手が出せるわけがない。正常動作品でも躊躇する値段。手に入れたのはジャンク品である。

こういうものはハズレを手にすると悲惨な目にあうことは何度か経験してきた。それなりの目利きと覚悟が必要である。某オークションに出品されたときの説明によれば「歪率測定ができない」とあった。どういうことか不明なところがあるが、とにかく予算範囲内だったので落札。

届けられたものを開梱し、早速電源を入れてみた。説明通り、歪率測定のモードにしても数値が一切表示されない。その他の測定はできる。発振器も問題なく動作。

さて原因は何か。中を覗いてみると、発売されてから時間が経過している割には非常にきれい。ほとんどゴミが見えず、わずかにファンの周囲に付着している程度。ケミコンの劣化も目視では確認できない。焦げたところもない。

次にロジック基板を確認する。ご多分に漏れずバックアップバッテリーから粉が吹いていて、すぐとなりのSRAMに飛沫が降り掛かっている。周辺のパターンも錆が浮いている。テスターで念入りにチェックしたところ、幸いパターンの断裂までには至っていなかった。バッテリーの電圧も3.2Vで、低いわけではない。おそらくSRAMがやられているのだろう。早速、バッテリーとSRAMの代替品を手配した。これで正常動作してくれたら御の字である。

GS66502B用アルミ基板入手2017年12月13日 21時31分43秒

アルミ基板が届いた。発注をかけたのが11月15日で工場から発送したのが11月22日。およそ3週間かかったことになる。発送手段にはSingapore Postを指定した(送料10.89ドル)。

レジストは今回白色を指定。実際手にしてみるとこれはアルミ基板によく似合う。おかしなシルクの文字が印刷されているのは、私のミス。ほかは問題なし。

続いてmouserからGS66502Bが届いたので、基板に載せる作業に取り掛かった。この場合、ハンダゴテの温度管理が難しい。FR-4基板のようにはいかない。アルミ基板に熱がどんどん奪われるので、目一杯温度設定を上げる。

まずドレインのランドに少量の予備ハンダを行う。ハンダで熱しながらGS66502Bをスライドさせるように定位置に滑らせていくと良いようだ。後で気がついたのだが、ソースのランドにこの手法を適用させたほうが良かったかもしれない。

実装が終わってから中華製LCR計でMOS-FETとして認識されることを確認すれば完成となる。10枚ともに問題なくOK。

このあとの作業予定。シャーシはCounterpoint SA-20を利用。初段はWE420A。プレート負荷はLND150による定電流回路を予定。初段用の電源トランスはフェニックスさんに依頼して、すでに届いている。
まずはシャーシの加工から手を付けなければならない。

Panasonic VP-7723A その22017年12月13日 21時52分29秒

バックアップ電池とSRAMを交換した。結果。症状に変化なしorz。

もっと悪いことに、交換した直後に電源を入れたら測定値が200Vもしくは-200Vを表示したまま動かなくなった。これを見た時心が折れた。

しばらく放っておいたが、気を取り直して原因調査に乗り出した。回路図がないので、観察される現象から頭を働かせて推理するしかない。

当初、現象が出たきっかけがSRAM交換だったので、そのあたり周辺を疑ったが、何も出てこない。

次に目に留まったのがA/D コンバーター周辺。ジャンパー線が数本走っている。最初は工場出荷時の修正かと思っていたのが、どうも前オーナーが修理した跡のようだ。よくよく目を凝らしてみると、パターンが切れている。おやおや?なぜ切れたのかは不明。わずかにサビが浮いているのは見えるのだが。とにかくジャンパー線を新たに追加して修復。ところが現象は変わらず。

仕方がないので面倒だがA/Dコンバーター周辺の接続を入力から追うことにした。入力信号はまずコンパレーターに入る。オシロで信号が入力ピンに入るところまで確認。次にコンパレーターの出力を確認するも、Highに張り付いたまま変化しない。NJM311が故障と判明。すぐに部品手配。壊れているのがこれだけなのかはわからない。ほかも道連れにしている可能性もある。

Panasonic VP-7723A その32017年12月14日 22時12分29秒

コンパレーターが届いた。「これで大丈夫なはず」と騒ぐ心を抑えながら、早速交換作業に取り掛かる。

電源オン。現象変わらず。200Vを表示したままorz
何度裏切られることやら。しかしここで諦める訳にはいかない。牛のよだれのようにねばるのが岩手県人である。(子どもの頃、わが家には牛がいて覚えているのだが、それはそれはながくねばるよだれだった。)

頭を冷やしつつゆっくりと夕食を摂りながら、攻略を練る。
まずはオシロでコンパレーターの出力を確認。おお、きちんと信号が出ている。これは一歩前進。
と、前面パネルを見ると今まで光らなかった「%」のLEDが光り、歪率の測定値が表示されているではないか。もちろんでたらめな数値ではあるが、これはうれしい。幻を見たのではないという証拠に写真を撮っておいた。
さて、こうなると面倒臭がらず基板パターンを追い、信号の生き死にしているポイントを探すことになる。難事件にいどむ刑事が汗を書きながら現場周辺で聞き込み調査をする場面が映画によく出てくる。あのような感覚か。

調査の起点はA/Dコンバータの入力ピン。信号が来ていない。そこから順次入力側に進んでいく。まもなくNJU201ADのD2ピンにたどり着く。このICはIN2ピンのL/Hでオン・オフするアナログスイッチである。前面のパネルにあるファンクションスイッチを押せば、なんらかの変化があるはずだがHのまま。これは、スイッチが常時オフであることを意味している。当然、なにをしても信号はA/Dコンバーターに届かない。ここあたりが怪しくなってきた。

NJU201ADはHC138で制御され、HC138を制御しているのはPS2501。PS2501はそれらしく信号を出している。しかしHC138の全出力はなにをしても常にH。おそらくHC138が故障している。

これで本当に修理完了になればよいのだが。。そもそもなぜHC138が壊れるのか。その原因を知る必要がある。

Panasonic VP-7723A その42017年12月17日 17時47分35秒

現在の症状を観察しながら、どこに原因があるかを推測する。
まず症状から。

(1)OSC部について
・OSCの周波数と外部から入力した信号の周波数を正常にカウントできる。
・OSCの周波数設定と振幅設定も問題ない

(2)測定部について
・周波数の測定ができる
・ACレベル測定はできない
・全ひずみ率測定はできない
・S/N測定はできない
・DCレベル測定はできない

ただし、自宅に届いた直後は全ひずみ率測定以外は、それらしい数値を表示していたことは確認している。ただし、そのとき周波数カウンタが正常に動いていたかどうかは未確認。

操作マニュアルには「本機の構成図」が掲載されている。詳細な回路図がないので、このような大雑把なブロック図でも故障診断には大いに参考になる。
まず最初に注目したのは「周波数カウンタ」で、OSCの周波数測定の制御はロジック部で行うようになっている。また、AC INPUTから入力された信号はPRE-LPFを通過してから周波数カウンタに入り、信号を感知してから測定を行うようになっている。信号がないときは、7セグLEDは消えたままになる。

このことから基板に搭載されいているICの機能が推測できる。
ボルテージコンパレータNJM311は故障していたので交換したことは既報の通り。
このICでアナログ信号をデジタル信号に変えた後、その信号はオプトカプラを経由して周波数カウンタブロックに向かう。おそら5個並んでいるD71055GBがカウンタ機能を担っているのだろう。症状から見て、このあたりは正常動作していることになる。

AC INPUTから入った信号は各種フィルタを経由した後ADCブロックに入力される。その直前に、MONITOR OUTPUTがある。ここを観察するときちんと信号が出てくるので(後でわかったが、実は出ていなかった)、各種フィルタ機能に大きな問題はないと判断して良い。

これらのことを総合的に勘案すると、測定値が表示されない現象は、ADCの直前もしくはADC自体に問題があると推測される。HC138に問題があれば、測定機能が働かないのは理屈が通っている。

自宅に届いた直後は、おそらくボルテージコンパレータはすでに故障していただろう。それでも歪率以外の測定には支障が出ないから、故障は表面化はしなかった。NJM311を交換したら、ひずみ率測定を表示するLEDが光るようになったのは、周波数を獲得できたのでLEDを点灯させる条件が揃ったということなのかもしれない。

その後、測定値を表示できなくなったのは、なんらかの原因でHC138が壊れたということなのだろう。しかし、今まで正常に動作していたものが動かなくなるのだから、そこにどんなメカニズムが働いていたのかが気がかりである。