|
Yaesu FT-897D VHF+UHF+6 mobile transceiver
|
inleiding
|
In 2016 heb ik twee FT-897D's gekocht met manco's. Dit komt de prijs ten goede en de manco's zijn te repareren. Enkele reparaties zijn eenvoudig, maar ik ben ook verrast door een kapotte exciter FET dat een complexe reparatie genoemd mag worden. De bevindingen van alle reparaties van diverse FT-897D's zijn hieronder gebundeld. Voor de volledigheid, alle FT-897's zijn zonder nevenschade in goede staat hersteld. ;-)
|
|
PIN switch reparatie
|
inleiding
Recent (november 2016) liep ik tegen een advertentie aan waarin een kapotte FT-897D aangeboden werd. Omdat de prijs gunstig was en ik de gok van de reparatie wel aan durfde leek het mij een mooie kans. Hieronder staan een reparatie verslag, met analyse en overige bevindingen met de FT-897.
aankoop overweging
De FT-897D is gekocht met een manco. Ik zag een advertentie met een kapotte FT-897D met de volgende tekst:
"Hf multibander yaesu ft 897 d met wat werk dwz dat er op 70 cm geen power uitkomt wel kun je zien aan de amp meter dat de eindtrap nog goed is je ziet m oplopen bij t opdraaien van de power hij geeft nog wel wat door vermoedelijk licht er een pindiode uit of is er iets met de inwendige duplexer hf en 2 mtr werken perfect ontvangst werkt perfect ook op 70 cm kortom een mooi reparatie set kompl met orgi mic en 12 v kabel verkeerd in nagenoeg in zgan staat vaste pr incl vzk als optie zit er de txco in...
Op basis van de beschrijving is een inschatting gemaakt van de kans van slagen en de verwachting was dat het probleem goed te verhelpen is. Omdat de prijs aantrekkelijk was wilde ik wel een gokje wagen of de set te repareren is. Het vermoeden van een kapotte PIN diode is reëel omdat uit ervaring blijkt dat halfgeleiders in een hoog vermogen RF pad kwesbaar zijn voor falen. Om dit vermoeden kracht bij te zetten is en korte analyse gemaakt van de probleemstelling.
probleem analyse
Het onderstaande (vereenvoudigde) blokschema van de Power Amplifier (PA) unit is geraadpleegd om te beoordelen is het probleem te vinden is.
Volgens de advertentie tekst is ontvangst op alle banden in orde en zenden op HF en VHF is ook in orde. Bij UHF is er volgens opgaaf geen vermogen meetbaar. Aangezien voor VHF en UHF één gemeenschappelijke (2SC3102) halfgeleider is toegepast is deze eindtrap in orde. De 2SC3102 is eigenlijk aan de krappe kant voor UHF. Dus het is denkbaar dat deze faalt, hetgeen in dit geval niet van toepassing is. De bijbehorende blokken zijn groen gemarkeerd om aan te geven dat de werking in orde is. Ook ontvangst is volgens opgaaf in orde, dus het bijbehorende blok is ook groen gekleurd. Omdat het niet aannemelijk is dat de VSWR brug faalt en deze ook voor UHF werkt, is aangenomen dat (groen gekleurde) deze blokken in orde zijn. Dan blijven er drie "verdachte" blokken over. De twee filter blokken zijn gemaakt van passieve L/C componenten, dus falen is niet te verwachten. Deze twee blokken zijn blauw gekleurd. Het enige echte deel in de schakeling dat voor falen over blijft is het oranje gekleurde blok. Dit blok bevat inderdaad de PIN schakeling dat het RF signaal blokkeert of doorlaat afhankelijk van of de schakeling moet zenden of ontvangen. Het vereenvoudigde schema is hieronder weergegeven.
Met tekst zijn de belangrijkste delen van de schakeling aangeduid. Links onder is de 2SC3102 NPN versterker transistor te zien. Dit signaal splitst zich in twee signalen. Het bovenste deel van de schakeling is voor het VHF pad en het onderste deel is voor het UHF pad. Na ontkoppel ondensatoren wordt het signaal door de PIN diodes geleid. De PIN diodes worden "open en dicht" geschakeld met een 5 VDC signaal dat door een weerstand en een spoel gaat om respectieveijk de stroom te beperken en het RF signaal niet terug te laten stromen op de 5 VDC voeding. De centrale microprocessor schakelt de VHF PIN diode "schakelaar" of de UHF PIN diode "schakelaar" afhankelijk van de gekozen band/frequentie. Na de PIN diodes volgen spoelen en condensatoren ten behoeve van filtering. De van falen verdachte PIN diodes zijn D3015 en D3021 van het (ondertussen niet meer verkrijgbare) type UM9957F. Gelukkig is er wel een vervangende PIN diode beschikbaar van het type L709CER .
Omdat het aannemelijk is dat de PIN diode kapot is gegaan en dat dit goed te vervangen is, is besloten om de gok te wagen en hierop is de FT-897D aangekocht.
"kijkoperatie"
Voordat de FT-897D voorzien wordt van voedingsspanning is besloten om eerst een "kijkoperatie" uit te voeren om eventuele problemen visueel te kunnen vaststellen. De drie metalen platen zijn verwijderd om de inhoud te kunnen bekijken.
Op het eerste gezicht ziet het er redelijk nietjes uit. Wel veel stof en spinnewebben, maar dat is niet is om van te schrikken. Met een droge nieuwe verfkwast is het stof eenvoudig los te borstelen en met droge perslucht weg te blazen. Hieronder zijn het stof en spinnewebben zichtbaar op de foto's.
analyse valideren
Uit de analyse blijkt dat het aannemelijk is dat één of twee PIN diodes kapot zijn, maar om er zeker van te zijn is de set alvorens solderen getest. Met de Rohde&Schwarz MT 02 signaalgenerator de ontvanger getest. Er is een RF signaal van de generator ingevoerd in de antenne ingang en op alle banden werkt de ontvanger naar behoren. Bij een normaal signaalniveau komt de met 1 kHz AM gemduleerde testtoon door de ruis heen. Kortom, op alle banden werkt de ontvanger naar behoren. De zender is getest op uitgangsvermogen met een Daiwa CN-801 PWR/SWR meter en een Spinner dummyload. Ondanks dat de VSWR meter officieel niet geschikt is voor UHF, is het zendvermogen voor deze korte test wel te gebruiken. En bij zenden blijkt inderdaad dat er op alle banden, met uitzondering van UHF, dat er prima zendvermogen uit komt. Tot zover alles naar verwachting.
De betreffende print is bereikbaar gemaakt door het verwijderen van de twee metalen panelen aan de onderkant van de radio.
Het UHF zendvermogen is zo klein mogelijk (2 W) ingesteld om de eindtransistor niet te beschadigen door de te verwachten grote hoeveelheid aan reflecties. Met een oscilloscoop is gevalideerd dat er bij zenden wel een 5 VDC signaal naar de PIN diodes gaat, dus de microprocessor sturing werkt naar behoren. Met de oscilloscoop is aangetoond dat bij zenden er een RF signaal aan de ingang van de eerste PIN diode aan komt en niet aan de uitgang van de PIN diode. Kortom, de eerste van de twee originele UM9957F PIN diodes is inderdaad defect. Omdat de tweede, in serie geschakelde, PIN diode ook een verkleurde stip heeft, is deze ook preventief vervangen door een nieuwe. De kosten van een tweede PIN diode is beperkt en tijdens deze operatie eenvoudig mee te nemen. Het zou zonde zijn om voor de minimale investering van een tweede diode de kans te lopen dat de tweede PIN diode op een ongewenst moment alsnog faalt... De originele UM9957F PIN diode is niet meer leverbaar, gelukkig is een vervangende L709CER beschikbaar. Ik heb nog de witte keramische uitvoeringen ontvangen, maar de laatste versie is een zwart kunststof smd behuizing waarvan de werking gelijk is, maar de vorm wel anders.
Originele componenten voor Yaesu apparatuur is te koop bij http://www.radioamateurshop.nl. De vakman van Radioamateurshop in Oldebroek kan overigens ook de betreffende reparatie uitvoeren!
diodes vervangen
Op de onderstaande foto is met een tandarts sonde de eerste van de twee in serie geplaatst PIN diodes van het UHF pad aangeduid. Links onder is één boutje van de V/UHF transistor sichtbaar. Dit om een indicatie te krijgen van de locatie van de PIN diodes.
Via de stereo microscoop is een opname gemaakt van de twee PIN diodes. Het is duidelijk zichtbaar dat de rode stippen, ter indicatie van de polariteit, verkleurd zijn. Deze verkleurde stippen zijn een indicatie van falen.
Op onderstaande foto is het verschil in stip kleur met de overige PIN diodes duidelijk zichtbaar. De fale stippen zijn op de kapotte PIN diodes zichtbaar.
Met een desoldeerpincet zijn de SMD diodes eenvoudg verwijderd zoals op onderstaande foto te zien is. De twee contacten van het desoldeerpincet zijn vertind voor goede warmte overdracht en de componenten zijn binnen enkele seconden van de print "gepakt". Wanneer de contacten "droog" zijn, dan bestaat de kans dat één contact te heet wordt en de print beschadigd waarbij het andere contact te koud blijft. Bij mechanische belasting kunnen printsporen los breken. Herstel van dergelijke schade is erg lastig en vaak niet te realiseren. Dergelijk soldeerwerk wordt zonder ervaring, microscoop en goed (de)soldeergereedschap daarom sterk afgeraden.
Nu de diodes verwijderd zijn, zijn er hars resten op de print zichtbaar geworden. Met een tandarts sonde zijn de grote hars resten mechanisch voorzichtig verwijderd. Met 70% Isopropyl alcohol en wattenstaafjes is de print schoongemaakt alvorens de nieuwe onderdelen te plaatsen. Er zijn op onderstaande foto nog wel soldeerresten zichtbaar die niet gewenst zijn. Met vloeibaar flux, desoldeer litze en een soldeerbout zijn de soldeer eilandjes zoveel mogelijk ontdaan van soldeertin. Flux is corrosief dus moet zolrgvuldig verwijderd worden! Met 70% Isopropyl alcohol en wattenstaafjes is de print wederom schoongemaakt. Nu kunnen de nieuwe onderdelen worden geplaatst.
Er is een klein beetje soldeertin op één eilandje geplaatst. Met een pincet is de PIN diode, in juiste oriëntatie, tegen de soldering geplaatst. Door het betreffende eilandje op te warmen is de PIN diode provisorisch op de juiste plek gesoldeerd. Hierop is de andere kant van de PIN diode voorzien van een beetje fux om het soldeertin goed te laten vloeien waarop met de soldeerbout en -tin een goede soldeerverbinding is gemaakt. Dezelfde methode is nu voor de andere, reeds provisorisch gesoldeerde, kant toegepast. De PIN diode is nu naar behoren geplaatst. Ook de tweede PIN diode is op gelijke wijze gemonteerd. Met 70% Isopropyl alcohol en wattenstaafjes is de print wederom schoongemaakt om flux en hars te verwijderen. Bij het reinigen met alcohol zijn wel de rode polariteit stippen opgelost...
Om de polariteit weer te markeren is met een zwarte stift een stip geplaatst op de plek waar de oorspronkelijke stip ook geplaatst was.
testen
De "fysieke operatie" is geslaagd zonder problemen. Hierop is de juiste werking gecontroleerd. De eerder beschreven ontvangst test is met succes gepasseerd en bij zenden (eerst op beperkt vermogen) komt er ook zendvermogen uit de zendontvanger naar behoren. Ook bij het opregelen van het zendvermogen op UHF blijft alles zonder problemen funcitoneren. Kortom, klus succesvol afgerond!
|
The first step to do buying a rig is look (and smell) inside the device. That can tell a lot about the history. Burned components can be smelled or be seen. In my case, the first thing I noticed was a "replaced" smd fuse. Om the picture below can be seen how the problem was solved. Two red wires were soldered to the mainboad and to a 5x20 mm fuseholder. The original smd fuse can handle 3,15 A. That's quite an amount of current. I wonder what happened here... It's obvious the repair is performed rather bad. There's even a piece of toilet paper used to keep the fuseholder in place. Luckily nothing is damaged and everything can be repaired perfectly. (For the record, the replacement fuse could handle a couple of milliamps.)
Well, now the good news. The repair... I used a stereo microscope to get a clear view to the "broblem area". Using some flux, desoldering wick and a small tip soldering area for claning the pads. With q-tips and some Isopropyl alcohol the board is cleaned up nice. The new 3 Amps (P-marked) smd fuse is placed using patience and tweezers and soldered in place. After soldering the board is cleaned the same way as described above. It's highly unlikely the fuse will be blown again, so an original smd replacement part is fine. Now the rig is back in it's original state. The repair is quite simple if you are experienced with smd soldering and have the proper equipment. You do need a microscope, a small tip soldering iron and very thin soft solder. I wouldn't recomment this as your first smd project.
The original Yaesu components arebought fromhttp://www.radioamateurshop.nl. Radioamateurshop from Oldebroek (The Netherlands) can also perform the fuse replacement described above.
|
|
MARS/CAP modificatie
|
De betreffende FT-897D is blijkbaar ooit gemodificeerd met de bekende MARS/CAP modificatie. Echter is dit buitengewoon slecht uitgevoerd. Er zijn twee stukken draad op de eilandjes "geplakt" en de klodders tin zaten aan omringende zes pins chips. Om de eilandjes was een brei van zwart hars zichtbaar, blijkbaar is er een vieze (te grote) soldeerbout gebruikt voor de modificatie. Tot mijn grote ergernis is de foto van dit flanswerk helaas verloren gegaan. (...) Gelukkig is dit slagveld prima te herstelen! De draden zijn met behulp van een stereo microscoop verwijderd, en het oude hars is met een tandarts "sonde" mechanisch verwijderd. Met 70% Isopropyl alcohol is de print gereinigd. Met vloeibare flux en desoldeer litze zijn de eilandjes netjes vrijgemaakt van overtollig soldeertin en de omringende klodders tin zijn verwijderd. De eilandjes 7 en 9 zijn met een druppel tin verbonden. (EIlanden 6 en 8 zijn origineel al met een "nul Ohm weerstand" overbrugd.) Na het solderen is wederom met alcohol en wattenstaafjes de flux en hars verwijderd totdat er een schone print overbleef. De foto van het eindresultaat is hieronder afgebeeld evenals een afbeelding van de locatie van de "jumpers".
|
|