IV3ONZ's Ham Radio Blog: Riparazione del generatore Agilent E4421B

Il generatore Agilent E4421B è uno strumento prodotto dalla fu Hewlett Packard, poi Agilent ed ora Keysight, nei primi anni 2000.

E' uno strumento che opera da 250 kHz a 3 GHz, con una uscita sino a 30 dBm (1 W).

Ha un modulatore di ampiezza, di frequenza, di fase ed ad impulsi. Può impostare sweep di frequenza lineari e logaritmici e possiede due ingressi ed una uscita in banda base, oltre all'uscita RF su connettore N.

E' un ottimo strumento, robusto e facile da usare.

Il problema

Testando un filtro di banda, mi accorsi che il segnale prodotto dal mio generatore di segnali, un Agilent E4421B, non presentava alcuna linearità nel variare l'ampiezza del segnale. Anzi, le variazioni seguivano scatti di alcuni decibel, anzichè la solita regolazione a scatti di 0.1 dB.

Inoltre, variando l'uscita venivano generati segnali spuri, piuttosto fastidiosi.

Soprattutto, appariva la scritta "UNLEVEL" in alto a destra.

Un pensiero mi balenò per la mente: non si sarà guastato il modulo attenuatore? E' un problema noto in questi strumenti: almeno la serie precedente (gli HP per intenderci) montavano un attenuatore a contatti comandati da bobine, simili a relè. Spesso i contatti si deformavano, non garantendo più la funzione voluta.

In quei generatori si sente chiaramente il "click" dovuto allo scatto dei contatti; nel mio invece la regolazione è silenziosa.

Cerchiamone la causa

Mi è stata di grande aiuto la guida di EEVblog, il link è pubblicato in fondo all'articolo.

Appurato che il generatore funziona correttamente in frequenza, ne escludo i moduli di produzione del segnale. Dovrebbe essere l'attenuatore. Ma questo apparato ha un sistema di attenuazione diviso in più parti.

Una parte, il modulo attenuatore, contenuto in una scatola metallica e collegato tra la scheda RF e l'uscita, è un attenuatore elettronico. Ma attenua solo in modo grossolano, a step multipli di 2.

Controllo i comandi e l'uscita, con l'analizzatore di spettro. Comandi ed attenuazione combaciano; escludo il modulo.

Il problema allora deve stare nella scheda RF.

Qui viene formato il segnale di uscita, combinando l'uscita del PLL con diversi oscillatori, a seconda della gamma di frequenza voluta.

Ogni gamma, inoltre, ha una sua attenuazione. Me ne accorgo in quanto l'attenuazione funziona correttamente solo sopra i 300 MHz.

Vi sono anche diversi stadi separatori/amplificatori.

L'attenuatore, in questa scheda, è composto da una cascata di diodi PIN, CR170...174. Essi si comportano da interruttori quando polarizzati; la polarizzazione avviene con un BJT, Q772, comandato da una logica.

Ecco: in uno di questi attenuatori non arriva alcuna tensione di bias. Il relativo transistore viene però comandato correttamente. Provo a sostituirlo.

Problema risolto!