HP 8116A - is a "reasonable" calibration possible? - Page 1
Forum section: electronics / testgear

author: hydrogen maser
author_rank: Regular Contributor
timestamp: January 24, 2016, 12:32:49 am
content: So I got a HP 8116A for almost nothing because it was not working - fan runs but no display. Fixing it was pretty easy, the battery had gone and there was battery corrosion on the nearby 4 power supply wires and a DIP package 3.3K ohm resistor network. I got the corrosion all cleaned up, lucky it was just on the surface had not not eaten into the processor board yet. I replaced the PS wiring harness and connector and just put 1% 3.3K metal film resistors in place of the DIP package (HP likes to do their own custom parts even when it is not necessary). Anyway, it "works" now, but boy does it drift in frequency! The calibration instructions in the service manual are pretty strange and specific to other HP equipment. I got all the voltage rails as close to perfect as I can and they are well within the limits of what they should be (less than 5mv deviation on all rails) It looks like C204 variable cap is the only frequency adjust but it won't hold any particular frequency on any range above 1khz. Perhaps it was never intended to be accurate above 1khz because 1khz is what the service manual says to adjust c204 for, hmmm..... I don't really care too much about the other calibration options, 99% of the time what I would be using it for is sine-wave frequency stuff. Do any of the other calibration options affect frequency stability? Is there any easy way to modify this unit so the frequency is more stable? Frankly I am pretty disappointed by the performance of this device. I have a couple of HP 5328A counters and even with just the stock oscillator those counters are pretty darn good and don't drift like crazy like the 8116A does. Is that just the way it is with this unit?

author: Jay_Diddy_B
author_rank: Super Contributor
timestamp: January 24, 2016, 12:49:36 am
content: Hi,The HP8116A is an analog function generator with a digital user interface. They are not particularly accurate. Frequency accuracy is around 3% for 1 kHz.If you need an accurate function generate the HP3325A or HP3325B are very accurate. They use a fraction N synthesizer from a quartz oscillator.Regards,Jay_Diddy_B

author: Jay_Diddy_B
author_rank: Super Contributor
timestamp: January 24, 2016, 01:03:44 am
content: Hi,I just measured mine.Setting Measured100Hz 98Hz1KHz 996.2Hz10KHz 9.837KHz100KHz 100.56 KHz1MEG 1.003 MHzThis was within a few minutes of being turned on.Regards,Jay_Diddy_B

author: hydrogen maser
author_rank: Regular Contributor
timestamp: January 24, 2016, 01:19:00 am
content: Jay_Diddy_B, Thanks for the advice and info, I really appreciate it. I have my 8116a tweaked as best as I can and, well, I guess it is just not going to be of much use to me. After my very favorable experiences with other "vintage" HP equipment (> 20 years old) I was hoping for something that it looks like I am just not going to get with the 8116A.Setting Measured100Hz 99.47x Hz1KHz 994.2x Hz10KHz 9.974x KHz100KHz 102.19x KHz1MEG 998.5x MHz

author: pelule
author_rank: Frequent Contributor
timestamp: January 24, 2016, 02:22:00 pm
content: Hias Jay_Diddy_B already noted, the 8116A is an analog part. The design target was not the precision but the change of the frequency over a wide frequency range (for sleep). Adjustment is a real pain of work and should be done only if there is a must (rule: if it is within the limits - do not touch).Main hill to climb is the adjustment of frequence, the high end of the range will influence the frequency the low end, thus you have to find an sufficiant compromise.But please follow the rule in the service manual and measure performance after a sufficiant warm-up (I let my closed system warm-up for at least 1/2 a day before the prefomance check. I never check performance at the open system).As once in a 8116A repair report wirtten:The system needs at least 30 minutes to stabilize. If you adjust before, you get just nonsense.Also be sure the problem is not cause by a slight defekt. Out of my experinace that's the main reason for beein not within (a typical examples: a dirty Control Board, cleaned and issue gone). Also the output amplifier section may cause an issue.Some good tipps you find here in the blog (search for 8116A) and (unfortunately in German) at:http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Hewlett_Packard/HP_generators/8116A/8116A.htmlThis guy need a complete weekend for the adjustment (is not really a calibration).BRPeLuLe

author: hydrogen maser
author_rank: Regular Contributor
timestamp: January 24, 2016, 03:40:48 pm
content: Thank you pelule. Adjusting the frequency at the lower khz range throws off the upper 1mhz or larger. I choose 1mhz as my target frequency to calibrate for. I got it down to 1/10 of 1% frequency accuracy at 1mhz so I am pretty happy with that. Something interesting that I noticed is that the frequency error almost exactly doubles for each 1mhz step above 1mhz. So for example at 3mhz the frequency error is double that of the error at 2mhz, at 4mhz there is 4x as much error as at 2mhz, 5mhz has 8x frequency error. If I knew where this error was coming from perhaps I could do something about it. It is very tedious to adjust this unit because it needs long periods of time to stabilize, at least 30 minutes between adjust then measure.

author: LarryS
author_rank: Newbie
timestamp: May 11, 2020, 04:51:49 pm
content: With the help of Google, I reworked the web page - the pictures can be seen on the original web page:The reader Karl Heinz kindly wrote this report and created the beautiful photos - thank youThe hp 8116A pulse / function generator is one of the best and most universal generators ever built. Since it came on the market in 1983, it has been found in many development laboratories and institutes. To date, these devices are used in research. Development and service. The device was sold by HP in large quantities and built from 1983 to the early 90s, it was almost unrivaled for years. A similar device is the 8112A.The device developed and built at the German hp measuring device division in Böblingen has the following features:Function generator (sine, rectangle, triangle) from 1 mHz to 50 MHz, continuously adjustable without range limits using rocker buttons.Pulse generator with the smallest adjustable pulse width of 10nS.Output voltage up to 16Vpp at 50 Ohm, digitally adjustable.All signals can be modulated AM and FM.Internal and external sweep function without area limits.Can be used as a VCO and PCM generator.Burst signals with adjustable burst number.External triggering and gate control.Adjustable marker frequency, marker output is on the back of the device.Adjustable limit for output voltages.Fully controllable via HPIB interface.The 8116A has good signal quality for a function generator.Rise and fall time of the signal edges <6nS.Distortion factor for low-frequency sinusoidal signals (hp specifies 3 kHz as a reference) is 0.114% (k2 and k3 at 16 Vpp at 50 ohms) after a warm-up time of approx. 30 minutes.A self-test every time the device is switched on tests all functions and, if necessary, outputs an error code if something is wrong.The device is very compact compared to the tabletop devices common at the time the 8116A was manufactured, making it suitable for both laboratory use and service.What the device cannot do is provide very precise frequencies or control by a master generator. This is due to the fact that no PLL is used in the device and therefore no quartz-controlled reference oscillator. The frequencies are generated by a processor-controlled VCO, the accuracy depends exclusively on the adjustment of the VCO and its control via DACs. It is in the percentage range, which is completely sufficient for a function generator; due to the lack of a PLL, the generator reacts almost instantaneously and without transient changes to the frequency setting.The entire operation is carried out clearly using pushbuttons and rocker buttons, LEDs show the status or the selection options of the options in the current operating mode.Many small details make operation easier. For example, When setting the output level, do not only set the amplitude and offset separately, which is standard for all devices. You can also simply set the upper and lower level limits, i.e. for TTL signals e.g. +5 for the upper limit, 0V for the lower limit, the device then determines the amplitude and the necessary offset itself. Such small details can make your work much easier.This device has accompanied me as a developer for many years. When I got the opportunity to buy an 8116A for myself, I took it. However, this 8116A was in a very bad condition, it was explicitly only offered as a spare parts dispenser, the error description was succinct: no function. Although there is a certain risk here due to the ASICS in the device (more about this below), I did take action, but only after the seller had assured me that the device was complete and not tampered with.The condition of the device turned out to be bad after receipt. The housing was dented all around, the BNC sockets on the front were crooked in the front panel, the front panel itself was warped. This also jammed many buttons. In addition, most of the keys were very stiff and partially sticky. The device was completely dirty inside and out. So first of all a complete disassembly and a thorough cleaning was the order of the day. Then I disassembled the entire front unit, cleaned the keyboards thoroughly and adjusted the front panel so that it was no longer warped. The same was necessary for the housing shells. I replaced the dented BNC sockets on the front. It was a lot of work overall, but it was worth it, the device now looks quite acceptable again, only a few stripes can still be seen in the red plexiglass plate. These are hairline cracks in the plastic, which can no longer be eliminated. The buttons now run smoothly again after cleaning and still have a defined pressure point. Unfortunately, there is still a device foot missing on the back and a small cover plate on the top of the front plate, which I will get somewhere at some point. The bottom of the device was also missing, but you can always get it on eBay.All of the electronics are housed on three superimposed boards.￼The processor board sits at the top. This is typical 80s technology, a 6802 CPU, S-RAM, EPROM, GPIB chip, TTL chips for the internal buses, address decoder etc. The INTERSIL chip at the bottom left is the keyboard and LED controller.This is a newer version of the CPU board, built in late 1988. I also know older boards with 6 EPROM chips and 2 SRAMS. There are also some with NiCd batteries instead of the lithium battery at the bottom right. The battery is required to receive the last settings and supplies the S-RAM when it is switched off. The lithium cell is a standard type that can be easily obtained from specialist retailers. The cell in my device is still original and still has full voltage after 20 years. It also shows no corrosion. I will replace it soon anyway. There are also variants of the board with NiCd batteries, these are very problematic and tend to leak. Owners of an 8116A should definitely take a look at the device and check the memory cells. A leaking battery can wreak havoc here!￼The interface board sits in the middle under a shielding plate (removed for photography). It is the interface between the processor board and the analog board. There are lots of D / A converters on it, which supply the control voltages and currents for the VCAs, VCOs and pulse width circuits. The numerous potentiometers on the right-hand side are used for timing adjustment of the VCOs and the pulse widths.￼At the bottom is the mainboard. On the right the power supply, in the middle the signal generation and on the bottom left the power amplifier. Further details on the mainboard below.The fan started up, otherwise nothing happened. The displays remained dark, there was nothing at the exit. The power consumption was much too low at approx. 10 watts. A first measurement on the processor board immediately showed that the 5V for the digital supply is missing. A check of the power supply showed that the +/- 24V are present, also the -15V. + 15V and +/- 5V analog and 5V digital were missing. The 5V voltages are controlled by OpAmp and discrete series transistors, the 24V and 15V by LM317 and LM337 controllers. Due to the missing + 15V, the controller opamps also lack the positive supply, so the 5V voltages cannot be generated. The error must therefore be in the + 15V branch.Using a laboratory power supply, I supplied the + 15V externally and lo and behold, the device immediately came to life, the LEDs first did the self-test (all on) and then showed the last setting of the previous owner. An error code did not appear, which is very good. There was also a signal at the exit. Now it was time to restore the +15. Measurements from the underside of the printed circuit board showed that the regulator of the + 15V branch had to be defective, because although the voltage at the charging electrolyte was present, nothing came out of the regulator. When measuring on the controller directly on the component side, it was shown that there was nothing at the input. Huh? The cause only became apparent when you looked closely. All three of the controller's pads were torn off directly on the circuit board, which was not so obvious to see until you looked closely. This is most likely related to the rough handling by the previous owner.￼￼As can be seen in the picture, the cooler consists of three parts. The actual heat sink (removed in the picture), which is located in the air flow of the fan, the mounting plate in the middle, on which the controllers are attached on both sides, and an L-shaped heat sink, which is screwed onto the back of the heat sink. This part of the heat sink is firmly screwed to the housing, between the fan and the back plate of the device. A typical hp construction in which the heat is always dissipated through the housing. However, this is not enough to get the approx. 50 watts from the device, which is why the (unfortunately very loud) additional fan. This is also imperative to prevent heat build-up within the three printed circuit boards one above the other.If pressure is exerted on the housing frame with the housing cover removed, the surrounding housing frame twists minimally, which means that the carrier plate is also moved via the L-shaped cooling plate. This creates a considerable mechanical tension on the pads of the voltage regulator, since they are mounted very close to the circuit board. I suspect that the device fell off, which tore off the pads.Causal consequence: device dropped. Crap, doesn't work anymore. Well, it's already old and long written off, buy new ones, sell scrap on eBay ...As a precaution, I replaced all 4 controllers, the others were affected accordingly, even if they showed no damage. I also have more than enough of these controls, they won't get better if they stay in a drawer for years. The three transistors are not critical because they have much longer connection pads and can therefore better balance the mechanical voltage.After the replacement, the device worked almost perfectly.If you look closely at the controller on the picture, you only see the imprint such as 1826-0393. Typically (not only) for hp, even standard semiconductors must be given their own number. It is the same with the majority of the other semiconductors in the device, these are mostly quite normal components such as LM324, TL072, OP07, 74LSXX, etc., the majority of which are still readily available. A reference list takes away this component designation's horror. A very good cross reference list for hp coding can be found here:http://matthieu.benoit.free.fr/cross/competitive/agilent/hp-part.htmBut you should always keep in mind that hp has certainly selected some of the components. You may have to do this yourself experimentally. No need to worry about the procurement of the original hp parts. They are no longer available for these old devices anyway. And if it does, then at prices that are completely uninteresting for private users.But back to the 8116A.It worked almost perfectly, as I wrote. Why almost? Because the device has obviously not been calibrated in the past 20 years. In any case, there were no corresponding stickers. A check based on the performance checklist in the manual showed clear deviations from the specifications.The adjustment of this device is anything but trivial, in addition to good equipment, it takes a lot of time and patience. A good DSO is ideal for setting the pulse widths, frequencies, levels and signal shapes. You can have all data such as rise time, overshoot, pulse widths, etc. analyzed directly by the device, thereby saving a lot of work.First comes the adjustment of the power supply, the VCOs, and the control for the pulse widths. this is sometimes very tricky, as some trim pots are very sensitive. In addition, many settings influence each other, so you have to repeat some sections of the adjustment until everything fits.The adjustment of the sine wave shaper is particularly critical. An audio analyzer is required to adjust for minimum distortion. It is also possible with a sound card, but you should always remember that the adjustment takes place at a level of 16Vpp to 50 Ohm. A sound card input is shot down there. You also need an external 50 ohm terminator with at least 2 watts of power. Never forget: the terminator in the oscilloscope cannot take 2 watts! The comparison of the k2 and k3 minimum is very sensitive, even the slightest changes to the trimmer change the result drastically. In addition, the amplitude adjustment and k3 influence each other very strongly. In the event of a deviation in the sine level, you should not only adjust the level; you always use it to adjust the distortion factor unintentionally!I needed a complete rainy weekend for the overall comparison.Since the pots are distributed on two circuit boards, the whole thing is also quite fiddly. That will see about s￼Here is an example of the temperature dependence of the distortion factor.The device stabilizes within approx. 30 minutes.If you compare it while it has not yet stabilized, the result is nothing but nonsense.￼Here is the setting of the pulse width. A DSO with analysis function is very helpful here.￼Here a 10nS pulse and an unspecified 8nS pulse, which can still be set.￼￼THD at 3 kHz - Klirr bei 3 MHz￼THD at 50 kHz - Klirr bei 50 MHzk2 has a level of -35 dB to the fundamental wave. For a function generator, a good value for such a high frequency and at the limit what is feasible with a sine wave shaper.￼A few more details about the mainboard.The very compact structure would not be possible without 3 hp ASICs.￼You can see the ASICS here, the chips with the heat sinks. They get very hot during operation, a fan failure can destroy them! The ASIC in the lower center below generates the pulses, the pulse widths are voltage controlled. The Asic in the top middle is the VCO. The ASIC in the top left is the Sinus Wave-shaper and the VCA.Interesting background information on the hp 8116A and especially details on the three ASICS can be found in the hp Journal june 1983, which can be found here:http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/hpjindex.htmlWhen buying a defective 8116A, there is always a risk that one of the ASICS is defective. In such a case, the device can then only be used as a door stop, the chips are practically no longer available. Caution should always be exercised, especially when it is stated that the device is outputting an error code. in the best case, the power stage was shot down by applied voltage (E21), in the worst case an ASIC was defective.￼Here, at the bottom left, the final stage (heat sink removed), the description of which can also be found in the publication mentioned.In the end, the huge amount of time was completely worth it, the device completely met its specifications after the re-adjustment, and in some cases it is even considerably better than the minimum requirements of the checklist.Here is the original German version:8116A Pulse Function Generator 50 MHz￼<8116A.JPG>Der Leser Karl Heinz hat freundlicherweise diesen Bericht verfasst und die schönen Fotos erstellt - Vielen DankDer hp 8116A Puls/Funktionsgenerator ist einer der besten und universellsten Generatoren, die je gebaut wurden. Seit er 1983 auf den Markt kam, ist er in vielen Entwicklungslaboren und Instituten zu finden. Bis heute werden diese Geräte eingesetzt in Forschung. Entwicklung und Service. Das Gerät wurde von hp in großen Stückzahlen verkauft und von 1983 bis Anfang der 90er Jahregebaut, es war jahrelang nahezu konkurrenzlos. Ein ähnliches Gerät ist der 8112A.Das bei der deutschen hp Messgeräte-Devision in Böblingen entwickelte und gebaute Gerät verfügt über folgende Merkmale:• Funktionsgenerator (Sinus, Rechteck, Dreieck) von 1 mHz bis 50 MHz, kontinuierlich ohne Bereichsgrenzen über Wipptasten einstellbar.• Pulsgenerator mit kleinster einstellbarer Pulsbreite von 10nS.• Ausgangsspannung bis 16Vss an 50 Ohm, digital einstellbar.• Alle Signale sind AM und FM modulierbar.• Interne und externe Sweepfunktion ohne Bereichsgrenzen.• Kann als VCO und PCM Generator benutzt werden.• Burst Signale mit einstellbarer Burstanzahl.• Externe Triggerung und Gatesteuerung.• Einstellbare Markerfreuquenz, Markerausgang befindet sich an der Geräterückseite.• Einstellbares Limit für Ausgangsspannungen.• Vollständig über HPIB Schnittstelle steuerbar.• Für einen Funktionsgenerator hat der 8116A eine gute Signalqualität.• Anstiegs und Abfallzeit der Signalflanken < 6nS.• Klirrfaktor bei niederfrequenten Sinussignalen (hp gibt 3kHz als Referenz an) liegt bei gemessenen 0.114% (k2 und k3 bei 16Vss an 50 Ohm) nach ca. 30 Minuten Warmlaufzeit.• Ein Selbsttest bei jedem Einschalten testet alle Funktionen und gibt gegebenenfalls einen Fehlercode aus wenn etwas nicht stimmt.Das Gerät ist sehr kompakt im Vergleich zu den zum Entstehungszeitpunt des 8116A üblichen Tischgeräten, es eignet sich dadurch sowohl für den Laborbetrieb als auch im Service.Was das Gerät nicht kann ist die Bereitstellung sehr genauer Frequenzen oder die Steuerung durch einen Mastergenerator. Das liegt daran, dass im Gerät keine PLL zum Einsatz kommt und damit auch kein quarzgesteuerter Referenzoszillator. Die Frequenzen werden von einem prozessorgesteuerten VCO erzeugt, die Genauigkeit hängt ausschließlich vom Abgleich des VCOs und dessen Ansteuerung über DACs ab. Sie liegt im Prozentbereich, was für einen Funktionsgenerator völlig ausreicht, durch das Fehlen einer PLL reagiert der Generator nahezu verzögerungsfrei und ohne Einschwingvorgänge auf Änderung der Frequenzeinstellung.Die gesamte Bedienung erfolgt übersichtlich über Druck und Wipptasten, LEDs zeigen den Zustand bzw. die Auswahlmöglichkeit der Optionen im der aktuellen Betriebsart.Viele kleine Details erleichtern die Bedienung. So lassen sich z.B. bei der Einstellung des Ausgangspegels nicht nur die Amplitude und der Offset getrennt einstellen, was bei allen Geräten Standard ist. Man kann auch schlicht die obere und untere Pegelgrenze einstellen, also für TTL Signale z.B. +5 für obere Grenze, 0V für die untere Grenze, das Gerät ermittelt die Amplitude und den nötigen Offset dann selbst. Solche kleinen Details können einem die Arbeit deutlich erleichtern.Mich selbst begleitet dieses Gerät als Entwickler schon seit vielen Jahren. Als ich die Gelegenheit bekam so einen 8116A selbst günstig zu erstehen, griff ich zu. Allerdings war dieser 8116A in einem sehr schlechten Zustand, er wurde explizit nur als Ersatzteilspender angeboten, die Fehlerbeschreibung war lapidar: Keine Funktion. Obwohl hier wegen der ASICS im Gerät ein gewisses Risiko besteht (mehr darüber weiter unten), griff ich dennoch zu, aber erst nachdem mir der Verkäufer versichert hatte, dass das Gerät vollständig und unverbastelt ist.Der Zustand des Gerätes stellte sich nach Erhalt als schlecht heraus. Das Gehäuse war rundum verbeult, Die BNC Buchsen an der Front saßen schief in der Frontplatte, die Frontplatte selbst war verzogen. Dadurch klemmten auch viele Tasten. Zudem gingen die meisten Tasten sehr schwergängig und klebten teilweise. Das Gerät war innen und außen völlig verdreckt. Zuerst war also ein völliges Zerlegen und eine gründliche Reinigung angesagt. Danach zerlegte ich die komplette Fronteinheit, reinigte die Tastaturen gründlich und richtete die Frontplatte wieder so hin, dass sie nicht mehr verzogen war. Das selbe war bei den Gehäuseschalen notwendig. Die verbeulten BNC Buchsen der Frontseite tauschte ich alle aus. Das war insgesamt eine ganze Menge Arbeit, aber es hat sich gelohnt, das Gerät sieht nun wieder ganz akzeptabel aus, nur ein paar Streifen in der roten Plexiglasplatte sind noch zu sehen. Das sind Haarrisse im Kunststoff, welche sich nicht mehr beseitigen lassen. Die Tasten laufen nach der Reinigung nun auch wieder leichtgängig und haben dennoch einen definierten Druckpunkt. Leider fehlt noch ein Gerätefuß auf der Rückseite und eine kleine Abdeckplatte oben an der Frontplatte, das bekomme ich auch irgendwann mal irgendwo her. Die Gerätefüße der Unterseite fehlten ebenfalls, diese bekommt man aber über eBay immer wieder mal angeboten.Die gesamte Elektronik ist auf drei übereinderliegenden Board untergebracht.￼<CPU Board.JPG>Ganz oben sitzt das Prozessorboard. Das ist typische 80er Jahre Technik, eine 6802 CPU, S-RAM, EPROM, GPIB Chip, TTL Chips für die internen Busse, Adressdecoder usw. Links unten der INTERSIL Chip ist der Keyboard und LED Controller.Das hier ist eine neuere Version des CPU Boards, gebaut Ende 1988. Ich kenne auch ältere Boards mit 6 EPROM Chips und 2 SRAMS. Zudem gibt es auch welche mit NiCd Akkus statt der Lithium-Batterie unten rechts. Die Batterie ist zum Erhalt der letzten Einstellungen nötig und versorgt das S-RAM im ausgeschalteten Zustand. Die Lithiumzelle ist ein Standard-Typ, der problemlos im Fachandel zu bekommen ist. Die Zelle in meinem Gerät ist noch original und hat auch nach 20 Jahren noch die volle Spannung. Sie zeigt zudem keinerlei Korrosion. Ich werde sie trotzdem demnächst ersetzen. Es gibt auch Varianten des Boards mit NiCd Akkus, diese sind sehr problematisch und neigen zum Auslaufen. Besitzer eines 8116A sollten unbedingt mal einen Blick in das Gerät werfen und die Speicherzellen überprüfen. Ein auslaufender Akku kann hier verheerende Schäden anrichten!￼<interface.JPG>In der Mitte sitzt unter einem Abschirmblech (zum Fotografieren entfernt) das Interfaceboard. Es ist die Schnittstelle zwischen Prozessorboard und Analogboard. Darauf befinden sich jede Menge D/A Wandler, welche die Steuerspannungen und Ströme für die VCAs, VCOs und Impulsbreitenschaltungen liefern. Die zahlreichen Potis auf der rechten Seite dienen zum Timingabgleich der VCOs und der Impulsbreiten.￼<mainboard.JPG>Ganz unten das Mainboard. Rechts die Stromversorgung, in der Mitte die Signalerzeugung und links unten die Endstufe. Weitere Details zum Mainboard weiter unten.Nach dem Zusammenbau der spannende Moment, das erste Einschalten.Der Lüfter lief an, ansonsten passierte nichts. Die Anzeigen blieben dunkel, am Ausgang lag nichts an. Die Leistungsaufnahme war mit ca. 10 Watt viel zu gering. Eine erste Messung auf dem Prozessorboard zeigte sofort, das die 5V für die Digitalversorgung fehlt. Eine Überprüfung des Netzteils zeigte, dass die +/- 24V vorhanden sind, ebenfalls die -15V. +15V und +/-5V analog und 5V Digital fehlten. Die 5V Spannungen werden mittels OpAmp und diskreten Längstransistoren geregelt, die 24V und 15V mittels LM317 und LM337 Reglern. Durch die fehlenden +15V fehlt auch den Regler-OpAmps die positive Versorgung, somit können die 5V Spannungen nicht erzeugt werden. Der Fehler muss also im +15V-Zweig liegen.Mittels Labornetzteil habe ich die +15V extern zugeführt und siehe da, das Gerät erwachte sofort zum Leben, die LEDs machten zuerst den Selbsttetst (alle an) und zeigten dann die letzte Einstellung des Vorbesitzers. Ein Errorcode erschien nicht, was schon mal sehr gut ist. Am Ausgang stand auch ein Signal an. Nun galt es noch die +15 wieder her zu stellen. Messungen von der Leiterlattenunterseite ergaben, dass der Regler des +15V Zweigs defekt sein musste, denn obwohl die Spannung am Ladeelko vorhanden war, kam am Regler nichts raus. Beim Messen am Regler direkt auf der Bauteileseite zeigte sich, dass dort am Eingang nichts anlag. Hä? Erst beim genauen Hinsehen zeigte sich die Ursache. Die Pads des Reglers waren alle drei direkt an der Leiterplatte abgerissen, das war nicht so offensichtlich zu sehen, erst bei genauem Hinsehen. Das hängt sehr wahrscheinlich mit der groben Behandlung durch den Vorbesitzer zusammen.￼ ￼<Power1.JPG> <Power2.JPG>Wie auf dem Bild zu sehen, besteht der Kühler aus drei Teilen. Der eigentliche Kühlkörper (Auf dem Bild entfernt), der sich im Luftstrom des Lüfters befindet, die Montageplatte in der Mitte, auf der beidseitig die Regler befestigt sind und ein L-förmiger Kühlkörper, welcher an die Kühlkörperrückckseite angeschraubt ist. Dieser Teil des Kühlkörpers ist fest mit dem Gehäuse verschraubt, zwischen dem Lüfter und der Rückplatte des Gerätes. Eine typische hp Konstruktion, bei der die Wärme grundsätzlich immer über das Gehäuse abgeleitet wird. Das reicht hier aber nicht aus um die ca. 50 Watt aus dem Gerät zu bekommen, deswegen der (leider sehr laute) Zusatzlüfter. Dieser ist auch zwingend notwendig, um einen Wärmestau innerhalb der drei übereinader liegenden Leiterplatten zu verhindern.Übt man auf den Gehäuserahmen bei abgenommener Gehäuseabdeckung Druck aus, so verwindet sich der umlaufende Gehäuserahmen minimal, das führt dazu, dass über das L-förmige Kühlblech auch die Trägerplatte verschoben wird. Dadurch entsteht auf die Pads der Spannungsregler eine erhebliche mechanische Spannung, da diese sehr dicht über der Leiterplatte montiert sind. Ich vermute, dass das Gerät heruntergefallen ist, dadurch sind die Pads abgerissen.Kausale Folge: Gerät runtergefallen. Mist, funktioniert nicht mehr. Naja, eh schon alt und längst abgeschrieben, neues kaufen, Schrott bei eBay verticken...Ich habe vorsichtshalber alle 4 Regler ausgetauscht, auf die anderen wurde ja auch entsprechend eingewirkt, auch wenn diese keine Beschädigung zeigten. Zudem habe ich mehr als genug von diesen Reglern, die werden nicht besser, wenn sie weitere Jahre in einer Schublade herumliegen. Die drei Transistoren sind unkritisch, da sie wesentlich längere Anschlusspads haben und so die mechanische Spannung besser ausgleichen können.Nach dem Austausch funktionierte das Gerät fast einwandfrei.Wenn man sich den Regler auf dem Bild genau ansieht, dann sieht man nur den Aufdruck wie z.B. 1826-0393. Typisch (nicht nur) für hp, selbst Standardhalbleiter mit einer eigenen Nummer zu versehen. Mit der Mehrzahl der anderen Halbleiter in dem Gerät ist es das selbe, das sind überwiegend ganz gewöhnliche Bauelemente wie LM324, TL072, OP07, 74LSXX usw, die mehrheitlich noch problemlos erhältlich sind. Eine Referenzliste nimmt dieser Bauteilebezeichnung ihren Schrecken. Eine sehr gute cross reference Liste für hp Codierungen findet sich hier:http://matthieu.benoit.free.fr/cross/competitive/agilent/hp-part.htmMan sollte aber immer daran denken, dass hp mit Sicherheit auch einige der Bauelemente selektiert hat. Unter Umständen muss man das selbst dann auch experimentell machen. Über die Beschaffung der original hp Teile braucht man sich aber keine Gedanken zu machen. Sie sind für diese alten Geräte ohnehin nicht mehr zu bekommen. Und falls doch, dann zu Preisen, die für Privatanwender komplett uninterssant sind.Aber zurück zum 8116A.Es funktionierte fast einwandfrei, wie ich schrieb. Warum fast? Weil das Gerät die letzten 20 Jahre offensichtlich nicht mehr kalibriert wurde. Es waren jedenfalls keinerlei entsprechende Aufkleber vorhanden. Eine Überprüfung anhand der Performance Checkliste im Manual zeigte jedenfalls deutliche Abwichungen von den Spezifikationen.Der Abgleich dieses Gerätes ist alles andere als trivial, neben einer guten Ausstattung benötigt man sehr viel Zeit und Geduld dazu. Für die Einstellung der Impulsbreiten, Frequenzen, Pegel und Signalformen ist ein gutes DSO ideal. Man kann damit alle Daten wie Anstiegszeit, Überschwingen, Impulsbreiten usw. direks vom Gerät analysieren lassen und spart dadurch eine Menge Arbeit.Zuerst kommt der Abgleich des Netzteils, der VCOs, und der Steuerung für die Impulsbreiten. das ist teilweise sehr hakelig, da einige Trimmpotis sehr empfindlich reagieren. Zudem beeinflussen sich viele Einstellungen gegenseitig, einige Abschnitte des Abgleiches muss man deswegen so lange wiederholen, bis alles passt.Besonders kritisch ist der Abgleich des Sinus Wave-shapers. Zum Abgleich auf Verzerrungsminimum ist ein Audioanalyser notwendig. Es geht auch mit einer Soundkarte, aber man sollte immer daran denken, dass der Abgleich bei einem Pegel von 16Vss an 50 Ohm erfolgt. Ein Soundkarteneingang ist da gleich abgeschossen. Zudem benötigt man einen externen 50 Ohm Terminator mit mindesten 2 Watt Leistung. Nie vergessen: Der Terminater im Oszilloskop verträgt keine 2 Watt! Der Abgleich vom k2 und k3 Minimum ist sehr sensibel, bereits geringste Änderungen am Trimmer ändern das Ergebnis drastisch. Zudem beeinflussen sich der Amplitudenabgleich und k3 sehr stark gegenseitig. Man sollte bei einer Abweichung des Sinuspegels keinesfalls nur den Pegel nachstellen, man verstellt damit immer auch ungewollt den Klirrfaktor!Ich habe für den Gesamtabgleich ein komplettes verregnetes Wochenende benötigt.Da die Potis auf zwei Leiterplatten verteilt sind, ist das ganze zudem eine ziemliche Fummelei. Das sieht dann etwa so aus.￼<Abgleich.JPG>Hier ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit des Klirrfaktors.Das Gerät stabilisiert sich innerhalb von ca. 30 Minuten.Gleicht man es ab, während es sich noch nicht stabilisiert hat, kommt nur Unsinn dabei raus.￼<Temperatur.JPG>Hier die Einstellung der Impulsbreite. Ein DSO mit Analysefunktion ist hier sehr hilfreich.￼<50nS.TIF>Hier ein 10nS Puls und ein nicht spezifizierter 8nS Impuls, der sich aber dennoch einstellen lässt.￼<10nS.TIF>￼<8nS.TIF>Klirr bei 3 KHz￼<Klirr 3khz.JPG>Klirr bei 50 MHz.k2 hat einen Pegel von -35 dB zur Grundwelle. Für einen Funktionsgenerator ein guter Wert für eine so hohe Frequenz und an der Grenze das Machbaren mit einem Sinus wave-shaper.￼<spectrum.TIF>Noch ein paar Details zum Mainboard.Der sehr kompakte Aufbau wäre ohne 3 hp ASICs nicht möglich.￼<ASICS.JPG>Zu sehen sind die ASICS hier, es sind die Chips mit den Kühlkörpern. Sie erwärmen sich im Betrieb sehr stark, ein Ausfall des Lüfters kann sie zerstören! Der ASIC in der Mitte unten unten erzeugt die Impulse, die Impulsbreiten sind Spannungsgesteuert. Der Asic in der Mitte oben ist der VCO. Der ASIC oben links ist der Sinus Wave-shaper und der VCA.Interessante Hintergrundinformationen zum hp 8116A und speziell Details zu den drei ASICS gibt es im hp Journal june 1983 zu lesen, zu finden ist das hier:http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/hpjindex.htmlBeim Kauf eines defekten 8116A besteht immer die Gefahr, dass einer der ASICS defekt ist. In so einem Fall ist das Gerät dann leider nur noch als Türstopper zu gebrauchen, die Chips sind praktisch nicht mehr zu beschaffen. Vor allem wenn angegeben wird, dass das Gerät einen Fehlercode ausgibt, ist immer Vorsicht geboten. im günstigen Fall ist die Endstufe durch angelegten Spannung abgeschossen worden (E21), im schlechtesten Fall ein ASIC defekt.￼<Endstufe.JPG>Hier links unten noch die Endstufe (Kühlkörper abgenommen) deren Beschreibung ebenfalls in der erwähnten Publikation zu finden ist.Letzendlich hat sich der große Zeitaufwand voll und ganz gelohnt, das Gerät erfüllt nach dem Neuabgleich seine Spezifikationen voll und ganz, es ist teilweise sogar erheblich besser als die Mindestforderungen der Checkliste.