Defektes Zählwerk bei ASC AS 6000
#1
Liebe Tonbandfreunde,

anbei ein kurzer Reparaturbericht einer ASC AS 6002/4 S, die als Defektgerät ohne jegliche Funktion bei mir eintraf. Neben zwei kapitalen Fehlern im Primärbereich des Netzteils, die ich hier nicht abhandeln möchte, da Arbeiten in diesem Bereich das Risiko irreperabler Schäden am geneigten Bastler mit sich bringen :-), wies auch das Zählwerk einen Fehler auf, den ich nachfolgend beschreiben möchte:

Einschalten des Gerätes: Zählwerk leuchtet mit Erreichen der Sollgeschwindigkeit des Tonmotors auf, Anzeige 000.0, also soweit korrekt. Allerdings folgt beim Bewegen der Rolle kein Zählen, weder vor- noch rückwärts.
Dazu muss gesagt werden, dass das Zählwerk bei der AS 600x nicht nur der Information über das abgelaufene Band dient, sondern auch die Laufwerkssteuerung mit beeinflusst, indem es "Bandstillstand" signalisiert. Ein direktes Wechseln von schnellem Vor- oder Rücklauf in den Abspielmodus endet so unweigerlich mit dem schönsten Bandsalat, da die Andruckrolle beim Startbefehl ohne Wartepause sofort an die Tonwelle schnellt.

Bei der Fehlersuche konnte diese auf folgenden Bereich eingegrenzt werden, es handelt sich um die Signalaufbereitung der als Gabellichtschranken ausgeführten Optokoppler:

[Bild: Detail_Zaehlwerk_AS_6000_1.jpg]


Messungen ergaben, dass die Optokoppler offenbar funktionierten, das Signal konnte an den Messpunkten 1, 2 und 3 nachgeweisen werden, an Punkt 4 fehlte es jedoch. Zunächst fiel der Verdacht daher auf T952, der sich jedoch als funktionsfähig erwies.

Die Spannung im beleuchteten Zustand am Messpunkt 2 lag dabei knapp unterhalb der Schaltschwelle von T951, die am Messpunkt 4 jedoch leicht oberhalb der Schaltschwelle von T952. Somit war T952 auch im unbeleuchteten Zusand stets durchgeschaltet. Die +12V Betriebsspannung lag gemessen bei ca. +11,8 V, also innerhalb des von ASC geforderten Toleranzbereichs von +/- 5%. Ich vermutete zunächst verschmutzte Optokoppler und reinigte diese, ohne Erfolg.

Eine Widerstandsmessung an R951 förderte dann ein überraschendes Ergebnis zu Tage: Hier wurden 270 Ohm statt 220 Ohm gemessen. Und siehe da, ein solcher Widerstand war auch verbaut. Nachdem hier ein 220 Ohm Wert etwas höherer Leistungsklasse aus der Bastelkiste eingesetzt wurde, war die Schaltschwelle bei beiden Transistoren sicher unterschritten und die Zählfunktion wieder vorhanden.

Einen nachträglich verbauten Widerstand würde ich aufgrund des Zustands der Lötstellen und der Bauform des Widerstands ausschließen. Er war m.E. bereits ab Werk eingesetzt. Funktioniert hat das ganze vermutlich nur aufgrund der Bauteiletoleranzen. Mit zunehmender Alterung hat es dann offenbar nicht mehr so ganz gepasst.

Frage in die Runde: Ist der 220 Ohm Wert möglicherweise zu klein und belastet die LED im Optokoppler zu sehr ? Leider ist im Schaltplan der Typ der Optokoppler nicht vermerkt, vielleicht kennt ja jemand die verwendeten Typen.

Und bitte immer dran denken: Messungen an elektrischen Geräten dürfen nur bei entsprechender Fachkunde vorgenommen werden. Die 6000er Geräte der ASC führen darüber hinaus auch im ausgeschalteten Zustand Spannung, hier ist also besondere Vorsicht geboten.

Gruß
Jürgen
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#2
Es könnte sein, dass die Dioden im Optokoppler/Lichtschranke nicht mehr die vollen Leistung bringen. 270 -> 220 Ohm halte ich für unkritisch, da sind meistens die Bauteiletoleranzen höher.

Interessant ist, warum der Arbeitspunkt so knapp gewählt ist? Ohne Schaltbild kann ich Dir hier keinen verdächtigen nennen, aber ich glaube der von Dir gewechselte Widerstand war nicht der Übeltäter.

Du hast den Fehler nur halb behoben. Smile Auf Widerstandswerte, die im Schaltbild stehen und dann letztendlich auf der Platine anzutreffen sind, gebe ich auch nichts, wenn die Geräte 20+ Jahre alt sind. Da wurde, gerade im japanischen Raum, oftmals das verbaut was da war! Smile

Gruß!

Sven
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#3
Hallo noch einmal,

bin hier auf ein interessantes Phänomen gestoßen. Vergleicht doch mal das u.s. Schaltbild mit dem oben. Ausschnitt oben stammt aus der Fassung von 1981 (schwarze Mappe, Geräte mit Tape output), Ausschnitt hier hingegen aus der älteren Variante.

[Bild: Detail_Zaehlwerk_ASC_6000_2.jpg]

Na, fällt Euch was auf ?

Genau: hier sind 270 Ohm für R951 vorgesehen. Das mir vorliegende Gerät hat den Tape Outputregler, Datum der Wickelmotoren März 1981.

Hmmm.....
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#4
Ich tippe bei dem Schaltbild and nicht mehr einwandfreie Kontakte an Bu. 951!

Es gibt keinen Grund warum diese Schaltung den Dienst nach Alter quittieren sollte, es sei denn die Platine ist total vergammelt und die Kohleschichtwiderstände sind feucht geworden.

Gruß!

Sven
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#5
Noch was: Im unbeleuchteten Zustand müssen T951 und T952 beide geschalten sein. Es fließt ein Basisstrom über R964/964 und R965/966.

Im Beleuchteten Zustand zieht der Transistor im Optokoppler die Spannung zwischen R963/964 (Punkt 1) auf GND -> kein Basisstrom mehr und T951 sperrt. Bei T952 das gleiche analog.

Die nachfolgenden Transistoren T953 und T954 sind lediglich Impulsformer und Inverter. Die Signale selbst werden an R973 und R978 abgenommen. Die Ausgangssignale verhalten sich invertiert zur Gabellichtschranke: Beleuchtet: Spannung nahe GND-Potential, unbeleuchtet: Spannung nahe 12V.

Viele Grüße!

Sven

Edit: Setze einen Vorwiderstand ein, bei dem das oben genannte Verhalten auf die Schaltung zutrifft. Die LEDs in den Gabellichtschranken könnten müde sein.
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#6
Der Ausgang ist nicht Invertiert. Oder war das nur auf das Licht bezogen?

Von oben nach unten, Messpunkt 1, Messpunkt 2, Kollektor T951 und Kollektor T953

[Bild: ASCZaelw1.png]

T951 und T953 bilden einen einfachen Schmitt Trigger (Schwellwertschalter).

Gruß Ulrich
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#7
Hallo zusammen,

danke für die Beiträge!

@Sven: Die Kontakte könnte ich noch einmal überprüfen, die Platine ist jedenfalls nicht vergammelt, ja noch nicht einmal richtig verstaubt. Der Schaltvorgang ist genauso wie von Dir beschrieben, d.h. im unbeleuchteten Zustand sind die Transistoren 951/952 durchgeschaltet. Nur war eben Transistor 952 immer eingeschaltet, da das Niveau unterhalb der Schaltschwelle nicht erreicht wurde, wie beschrieben. Ich würde auch auf "müde", d.h. gealterte LED tippen. gereinigt hatte ich sie ja. Die Sache mit dem Vorwiderstand habe ich noch nicht verstanden. Wo sollte der hin ?

@Ulrich: Genau, aus den "analogen" Signalen des Optokopplers macht die Schaltung ein für Logikschaltungen verwendbares Signal mit steilen Flanken, das ist in Deinem Oszillogramm sehr schön zu sehen. T951 und T953 verhalten sich invers zueinander, damit sind natürlich Messpunkt 1 und der Ausgang an R973 nicht-invers ;-).

Noch eine Info: Die Transistoren in meinem Gerät sind keine BC547, sondern ein anderer Standardtyp. Ich schaue heute Abend noch einmal nach und melde mich dann.

Meine Vermutung: Die Schaltung war mit 270 Ohm am Rande der Toleranz ausgelegt. Ggf. ist auch die Kennlinie der Ersatztransistoren nicht ausreichend betrachtet worden.
Denkbar wäre weiterhin, dass es im praktischen Betrieb immer wieder zu Ausfällen des Zählwerkes kam und sich ASC hier zu einem Redesign in Form eines geringeren Widerstands entschied. Dafür spricht, dass dieser in der neueren Variante der Schaltungsunterlagen zu finden ist. Ggf. könnte der eine oder andere von Euch einmal nachschauen, welche Widerstandswerte bei Euren Geräten verbaut sind zuammen mit Typ ("S" oder nicht) sowie Baujahr der Wickelmotoren. Eine Liste der mir vorliegenden Geräte liefere ich heute abend.
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#8
Mit Vordwiderstand meinte ich R951!

Der Strom durch die LEDs der Gabellichtschranken muss hoch genug sein, damit die Fototransistoren das Potential sauber auf GND ziehen können.

Schaltet es irgendwann nicht mehr, so ist die Spannung an der Basis von T951/952 um 0,6-0,7 V höher als die Emitterspannung und es fließt ein Basisstrom. - Dieser Basisstrom im beleuchteten Zustand muss verhindert werden, indem Ube an T951/952 unter den 0,7 V bleibt damit der Transistor sperrt.

Einen Schmitt-Trigger hätte ich noch ein wenig anders aufgebaut, OPVs gab es damals auch schon. Hier wird die Schaltverstärkung genutzt um steile Flanken zu erzeugen. Eine typische einfache Impulsformerstufe eben.

Gruß!

Sven
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#9
Ich würde die Gabellichtschranke erneuern. In der Vergangenheit hatte ich ein gleichwertiges Problem an einer AS6000er an der Sensorik der Banzugregelung. Die LED der Gabellichtschranke wird dort mit einem recht hohen Strom beaufschlagt, Grenzbereich der Spezifikation. Nach Austausch der Gabellichtschranke war wieder alles okay.

Thomas
Mein Motto "Zitat" »Opa Deldok«: »Früher war alles schlechter. !!!!

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#10
Zitat:SvenL postete

Einen Schmitt-Trigger hätte ich noch ein wenig anders aufgebaut,.....
Die Schaltung aus der ASC etwas umgezeichnet:

[Bild: bspschtr.png]

Das ist ein Schmitt- Trigger und der formt hier die Zählimpulse.

Nachtrag: Ich schließe mich Thomas an, die LEDs in der Lichtschranke werden hier grenzwertig belastet. Bei einem 220 Ohm und roten bzw. infraroten LEDs sind das hier fast 40 mA.

Gruß Ulrich
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#11
Nochmal danke Euch allen für die rege Beteiligung!

@Thomas: Welchen OK sollte man hier verwenden, bzw. welchen hast Du verwendet? Im Schaltplan selbst steht direkt kein Hinweis, man findet jedoch einen CNY 36 im Einsatz als Bandendabschaltung und für die Bandfühlhebel, hier übrigens mit 270 Ohm Vorwiderstand an 12 V. Es befindet sich dann jeweils aber auch nur eine LED im Pfad.
Schnell mal gegoogelt: Beim einschlägigen Elektronikversender R* ist er noch zu haben. Laut Datenblatt verträgt die LED hier übrigens einen Vorwärtsstrom von 60 mA, dass würde dann bei 220 Ohm an 12 V noch sicher passen.

@Ulrich: das ist ja interessant, diese Skizze habe ich mir vorher auch gemacht ;-), weil mich die gegenüberstehenden Transistoren etwas irritiert haben. Schmitt-Trigger kenne ich bisher nur als fertige ICs, schön, mal einen diskreten Aufbau zu sehen.

So, hier nun die versprochene Aufstellung zur Untermauerung / Widerlegung meiner o.a. These:

Typ ; Datum Wickelmotor; R951; T951/953
6004 S; 9/84; 220 Ohm; BC 547B
6002 S; 8/81; 220 Ohm; BC 547B
6002/4 S; 4/81; 270 Ohm; BC 237B
6004; 3/78; 220 Ohm; BC 547B

Also am Alter des Gerätes liegt es damit schon einmal nicht, denn der älteste Kandidat hat auch 220 Ohm.
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#12
Zitat:passenger postete
Schmitt-Trigger kenne ich bisher nur als fertige ICs, schön, mal einen diskreten Aufbau zu sehen.
Nun ja, als der US- Amerikaner Otto Herbert Schmitt 1934 diesen hysteresebehafteten Schwellwertschalter „erfunden“ hat waren selbst reale existiertende Transistoren noch Utopie.

Gruß Ulrich
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#13
Zitat:passenger postete

Schnell mal gegoogelt: Beim einschlägigen Elektronikversender R* ist er noch zu haben. Laut Datenblatt verträgt die LED hier übrigens einen Vorwärtsstrom von 60 mA, dass würde dann bei 220 Ohm an 12 V noch sicher passen.
Auch wenn der Strom durch die LED der Gabellichtschranke bis zu 60mA spezifiziert ist, so glaube mir sind selbst 40mA sehr viel an Strom, welches die Standzeit der LED nicht positiv beeinflusst.

Tausche die Gabellichtschranke gegen neue aus und Du wirst sehen es läuft wieder.

Thomas
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#14
Wenn 60 mA Vorwärtsstrom möglich ist, so solten die bei 40 mA nicht nennenswerten Schaden nehmen.

Das sind immerhin keine Low-Current-LEDs Smile Damals musste man da unter Umständen mit etwas mehr Strom ran.

Ich denke mit Deiner Änderung des Vorwiderstandes auf 220 Ohm werden die Gabellichtschranken noch weitere 30 Jahre funktionieren! Smile Ansonsten lege Dir welche als Reserve hin und gut ist.

Gruß!

Sven
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#15
Ob man jetzt die Lichtschranke wechselt oder auch nicht mal Außen vor gelassen.

Noch mal zu IF max. von LEDs
Ich gehe jetzt mal von den original Lichtschranken und den originalen LEDs aus.
Zur damaligen Zeit war die Bandbreite an verfügbaren LEDs noch nicht so hoch und auch die elektrischen Parameter unterschieden sich kaum (IR-LEDs mal ausgenommen).
Als Beispiel mal eine CQY85 (Rot), der maximale Strom ist hier mit IF max. 50 mA angegeben, allerdings ist IF max. von der Umgebungstemperatur abhängig.
Daher sollte man neben dem IF max. Wert auch noch die entsprechenden Kennlinien berücksichtigen.

[Bild: LEDCQY85TempStrom.jpg]

Dort sieht man das diese 50 mA nur bis zu einer Umgebungstemperatur von 25 Grad gelten.
Bei einer Umgebungstemperatur von 45 Grad sind es nur noch 40 mA.
Als Richtwert galten damals 20 bis 25 mA und man war auf der sicheren Seite.
Wobei eine LED bei überschreiten des Grenzwertes nicht plötzlich und total ausfällt. Die Standzeit sinkt drastisch, die Degradation (sinken der Lichtemission) steigt.

Warum ASC hier Stellenweise unterschiedliche Vorwiderstände verbaut hat bleibt allerdings eine Frage. Vielleicht unterscheiden sich auch die Lichtschranken?
IR-LEDs vertragen aufgrund ihres Aufbaus und besserer Ableitung der Verlustwärme in der Regel höhere Ströme.

PS: Auch die andere Seite, der Fototransistor ist von der Degradation betroffen, seine Lichtempfindlichkeit sinkt mit der Zeit.

Gruß Ulrich
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#16
Da hat Ulrich natürlich recht. Die Umgebungstemperatur ist auf jeden Fall mit in Betracht zu ziehen. Die ASC werden ja durch die Wickelmotoren im Betrieb auch recht warm.

Das könnte eine Erklärung für das Erreichen der Toleranzgrenze sein.

Ich werde jedenfalls Svens Vorschlag folgen und mir ein paar CNY36 besorgen. Die vergleiche ich dann mal mit den verbauten OK's, die Ergebnisse werde ich hier posten, kann aber noch ein paar Wochen dauern, denn demnächst geht's erstmal in den Urlaub.
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#17
Liebe unerschrockende ASC und Tonbanddinosaurierfreunde!

Ich möchte mich diesem Beitragsthema anschließen, da ich gleichfalls mit einem Problem an einer AS6004 und deren Zählwerk konfrontiert war.

Das Fehlerbild zeigte sich wie folgt:

Nach dem Einschalten und dem Aufleuchten der Zählwerksanzeige 0000, nach erreichen der Solldrehzahl vom Tonmotor, zählte das Zählwerk erst nach einigen Minuten Betrieb des Gerätes mit. Bis dahin blieb es stur auf 0000 stehen.

Wenn jedoch die Zählerrolle schon vor erreichen der Nenndrehzahl des Tonmotors bewegt wurde und so im Hintergrund bei dunkelgeschalteter Anzeige das Zählwerk angesteuert wurde, so lief der Zähler auch nach Aufleuchten des Zählerstands einwandfrei, jedoch nur solange wie in den ersten Minuten kein Nulldurchgang des Zählerstands erfolgte.

Nach langer Suche zeigte es sich, dass der Fehler auf der großen Leiterplatte, der Laufwerksteuerung beafand.

Hier kommen nur wenige IC's in Betracht und es hatte sich herausgestellt, dass IC952, ein CD4011 defekt war. Nach dem Austausch läuft das Zählwerk der Maschine so wie es soll.

Gruß

Thomas

PS: Hierbei war es eine ASC AS6004S mit ICM7217A Zählerbaustein auf der Anzeigeeinheit!
Mein Motto "Zitat" »Opa Deldok«: »Früher war alles schlechter. !!!!

Noa and Mira Awad
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#18
Hallo Thomas,

vielen Dank für Deine Fehlerbeschreibung und die gleich mitgelieferte detaillierte Anlayse. Welch vertracktes Verhalten - eine richtige Diva. Das kommt natürlich mit in den Fehlerbehebungsfundus.

Habe übrigens gerade eine dahinsiechende BRAUN TG 1000 wiederbelebt. Aus meiner Sicht ein prima Gerät, um den Einstieg in die TB-Reparatur zu erlernen. Kompakt und doch übersichtlich und leidlich servicefreundlich aufgebaut. Vor allem das SM finde ich gut, da wird vieles erklärt, dass sich dann auch bei anderen Maschinen wieder anwenden lässt, vor allem das Einmessen, das hier sogar für alle 3 Geschwindigkeiten machbar ist, statt 2 wie bei ASC. Eingemessen auf BASF DPR 26 (ein ganzer Schwung tlw. neu und OVP war mit dabei, da konnte selbst ich als nur-MAXELL User einfach nicht widerstehen) bringt die Gute jetzt auf ganzer Linie wieder sehr ordentliche Werte zustande.

Gruß
Jürgen
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#19
gleiches Problem mit dem Zählwerk: Gabellichtschranke gegen zwei TCST1000 ausgetauscht. Zusätzlich Kondensatoren C839;842;843 in 10µ/63V.
Zählwerk läuft wieder. Muss einiges mehr gemacht werden. Kondensatoren riechen nach Salmiak.

AS6004 SN:2094
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