Reparatie van de PIP unit van PI6ATS

20151211-0764-pe1rqm.nl-1500pxDe amateur televisie (ATV) repeater PI6ATS te Soest gebruikt een 4 PIP (“quadrant”, of “quad”) beeld sinds 2013. Op deze manier wordt het hoofdbeeld opgedeeld in 4 vakjes en in ieder vakje is een andere ontvanger te zien. Zodoende kunnen we meerdere gebruikers tegelijk zien in beeld.

 

4PIP beeld van PI6ATS toen de 4e PIP defect was
4PIP beeld van PI6ATS

 

Deze PIP generator bleek erg geschikt te zijn voor ATV. Bij ruis wordt de PIP blauw, dus dat geeft een mooi rustig beeld bij inactiviteit op de ontvangers. Maar zodra er ook maar iets van video zichtbaar wordt op de ontvangers, dan laat de PIP generator deze al door. Ook zwakke signalen. De beeldkwaliteit was ook altijd prima. We waren daarom erg wijs met deze PIP generator.

Al sinds half 2015 merkten we echter dat PIP4 rechtsonder geen video meer door gaf. De eerste tijd nog wel af en toe en ook niet in een vast patroon. Heel vreemd. Maar weer wat later gaf deze PIP helemaal geen video meer door. Het geluid was nog wel te horen, dus zou de ontvanger nog wel moeten werken.

27 november 2015
Ton PE1BQE en ik gingen deze dag maar eens een kijkje nemen bij PI6ATS.

Ton PE1BQE begint met de uitbouw van PI6ATS
Ton PE1BQE begint met de uitbouw van PI6ATS. De PIP unit staat bovenop, onder die voeding.

Door wat draden te verwisselen ontdekten we dat alle ontvangers goed functioneerden. Peter PA3CWS kon vanaf zijn huis even mooi een signaaltje voor ons in de lucht zetten. Het duurde dan ook niet lang dat we wel doorhadden dat de fout in de PIP unit zat.

Toen moesten we de PIP dus meenemen. Maar PI6ATS zonder beeld is ook niets, dus wilden we wel iets van een vervangende PIP generator neerzetten. Ik wist dat ik thuis nog een unit had staan, dus op naar Leusden!

Ik wilde nog wel even kijken wat voor voeding deze vervangende PIP unit had. Dus even testen met diverse stekkertjes. Maar niets deed de unit ontwaken! Even snel onderzocht en bleek de wet van Murphy in werking te zijn getreden. Een schakelende regelaar bleek defect te zijn! Deze SI-8051 had ik zo ook niet liggen, dus zaten we ineens met twee defecte PIP units! Wat nu? Ik wilde toch heel graag alle tijd krijgen om de defecte PI6ATS PIP unit te repareren. Het bestellen van de onderdelen kan vaak al lang genoeg duren! Maar nu kon ik hem niet omwisselen.

Maar ik had ook nog een CCTV multiplexer. Dat is een unit die het mogelijk maakte om 16 camerabeelden op te nemen op een VHS band. De beelden werden dan snel achter elkaar opgenomen en tijdens het terugspelen werd via teletext lijnen dan bepaald welk beeld welk nummer had. Deze unit had ook een PIP modus, wat eventueel wel bruikbaar zou kunnen zijn. Echter heeft die maar een refreshrate van 15 beelden per seconde.

En toen zag ik tussen het stapeltje ineens nog een Panasonic PIP unit, die ik al een beetje vergeten was. Die moest het dan maar even doen de komende weken! Dus snel weer naar Soest!

Hier ben ik de vervangende en tijdelijke PIP unit aan het controleren
Hier ben ik de vervangende en tijdelijke PIP unit aan het controleren

 

Ton PE1BQE is met Peter aan het communiceren om de tijdelijke PIP unit te testen.
Ton PE1BQE is met Peter aan het communiceren om de tijdelijke PIP unit te testen.

Deze PIP unit bleek slecht tegen de wat matige beeldkwaliteit van de Comtech ontvangers te kunnen. Het beeld was bijna niet goed te krijgen. Maar we hadden geen alternatief. Dan maar even met een wat lagere beeldkwaliteit!

Ton PE1BQE had nog een testbeeldje aanstaan thuis en daar hebben we de ontvangers toen maar even op afgeregeld. Maar zodra iemand al een iets te hoog videoniveau had, vervormde het beeld onmiddelijk. Peter PA3CWS kon het beeld al helemaal niet meer goed krijgen… Maar dit was wat we nu konden doen. Het geluid loopt toch niet via de PIP, dus we konden elkaar in elk geval nog wel goed horen.

Dus op naar huis maar weer. Met de defecte PIP unit in de tas. Tijd om thuis maar even te kijken wat er aan de hand is.

PI6ATS werd weer netjes achter gelaten, met de tijdelijke PIP unit (de grijze brede unit die wat dunner is)
PI6ATS werd weer netjes achter gelaten, met de tijdelijke PIP unit (de grijze brede unit die wat dunner is)

Thuis ben ik gaan meten, door video aan te bieden aan de defecte poort en dan maar te kijken tot waar op de print dit signaal nog te meten is met de oscilloscoop. Als videoprocessor werd er de Philips SAA7111AHZ gebruikt. Deze chip is een erg belangrijk element, want in een PIP unit wordt het beeld eerst gedigitaliseerd, dan in een quadrantbeeld gezet en dan wordt het weer analoog gemaakt. Per kanaal is zo’n Philips SAA7111 chip aanwezig, die de digitalisering en processing voor zijn rekening neemt. Het quadrantbeeld wordt weer in een ander gedeelte gemaakt.

Van het defecte kanaal 4 zag ik dat het analoge video wel aankwam bij de SAA7111. Maar er was niets aan digitale signalen te meten aan de uitgang van deze chip. Bij de andere drie kanalen was dat wel het geval. Een hele grote kans dus, dat de SAA7111 defect was! Verder was alles overigens goed. Ik controleer ook de voeding en dat soort dingen altijd even. Maar daar was niets ongewoons te vinden.

 

Daar zit de defecte chip
Daar zit de (waarschijnlijk) defecte chip

Ik kon de chip nog vinden op Ebay, waar ik een setje van 3 stuks besteld had. Hij bood dat als zodanig aan en op die manier had ik tenminste ook nog twee reserve exemplaren, voor het geval het mis mocht gaan.

De defecte chip is verwijderd door voorzichtig de chip en de pootjes te verhitten met een SMD rework station. Ik gebruik daarvoor een leuk apparaat die niet teveel geld kost, maar toch heel goed werkt. De temperatuur is instelbaar tussen 100 en 500 graden Celcius. Voor het lossolderen van de chip heb ik de temperatuur ingesteld gehad op 350 graden. Dat is meestal wel genoeg en je wil ook weer niet de printplaat verbranden.

Overigens moet ik niet vergeten te vermelden dat ik voorafgaand aan dit desolderen ook nog met deze rework station heb geprobeerd om de soldeercontacten te verhitten, zodat eventueel losgeraakte tinverbindingen zouden worden hersteld. Dit zogenaamde “reflowen” mocht echter niet baten.

Dus verhitten en de losgelaten chip met een hittebestendige pincet optillen en verwijderen.

Na het optillen van de defecte chip blijft er nog tin achter. Dat heb ik later voorzichtig verwijderd met een goede kwaliteit litze en een soldeerbout op een niet al te hoge temperatuur. Het loslaten van de printspoortjes is het laatste wat je wil.
Na het optillen van de defecte chip blijft er nog tin achter. Dat heb ik later voorzichtig verwijderd met een goede kwaliteit litze en een soldeerbout op een niet al te hoge temperatuur. Het loslaten van de printspoortjes is het laatste wat je wil.

En toen kon ik gaan wachten op de chips, die helemaal vanuit Israël verstuurd moesten worden…

11 december 2015
Eindelijk kwamen deze dag de chips binnen. Twee weken wachten is nog niet eens heel gek trouwens. Het komt best wel vaak voor dat ESD (elektrostatische ontlading) gevoelige componenten (waar de SAA7111 ook bij hoort) gewoon als objecten worden verstuurd zonder dat er zorg wordt besteed aan ESD bescherming. En dat was bij deze zending ook niet anders:

Slechte ESD bescherming door het te versturen in een plastic bakje. Ook al was het van niet-statisch materiaal gemaakt, was het nog niet voldoende. Er moet dan nog een ESD shield omheen in de vorm van een anti-statisch zakje met metaallaagje.
Slechte ESD bescherming door het te versturen in een plastic bakje. Ook al was het van niet-statisch materiaal gemaakt (en dat is niet zo), was het nog niet voldoende. Er moet dan nog een ESD shield omheen in de vorm van een anti-statisch zakje met metaallaagje.

Ik heb de chip gelijk dezelfde dag gesoldeerd. Dat was wel wat lastig, gezien het feit dat de chip ongeveer één vierkante centimeter groot is, met maar liefst 64 soldeercontacten. Ik heb een fluxpen, waar je heel eenvoudig soldeerflux kan aanbrengen op de print, voordat de chip geplaatst wordt. Lekker veel ook, zodat de tin goed om de pootjes vloeit. Chip los plaatsen en goed letten op pen 1 en een perfecte uitlijning van de chip met de soldeercontacten op de printplaat. Dan één pen in een hoek vastsolderen. Vervolgens opnieuw wat uitlijnen mocht dat nodig zijn en een hoek aan de andere zijde vastsolderen. Flux nu ook op de pennen en met een beetje teveel aan tin er langs gaan. Vervolgens met litze de onderlinge doorverbindingen wegzuigen. En dan met een vergrootglas, microscoop, of macrolens op je fototoestel controleren of de kortsluitingen tussen de pootjes onderling opgeheven zijn en of er nog voldoende tin zit tussen de pootjes en de printplaat.

Macro foto om op kortsluitingen te controleren en om de soldeerverbindingen te beoordelen
Macro foto om op kortsluitingen te controleren en om de soldeerverbindingen te beoordelen

Daarna testen maar… Het werkte in één keer! Eerst heb ik alle PIP’s getest met een testbeeldgenerator.

En PIP4 gaf weer beeld! p.s. PIP 1 had ik niet aangesloten, maar die deed het natuurlijk ook.
En PIP4 gaf weer beeld! p.s. PIP 1 had ik niet aangesloten, maar die deed het natuurlijk ook.

Vervolgens heb ik een ontvanger aangesloten, om te kijken of de nieuwe chip net zo goed om gaat met slecht video (wat bij amateur televisie niet uitzonderlijk is). En dat ging ook prima. Er was ook geen kleurverschil te zien met de andere PIP’s. Perfect! Tot in de avond heeft de PIP unit aangestaan en ook die duurtest heeft hij doorstaan. De temperatuur van de chip was ook in orde.

Op 12 december 2015 hebben we de PIP weer terug geplaatst bij PI6ATS. De videolevels zijn weer teruggezet op het oude niveau en het zag er allemaal weer als vanouds uit!

Ton PE1BQE praat met Ruud PE1POA tijdens het testen
Ton PE1BQE praat met Ruud PE1POA tijdens het testen

 

De repeater weer in bedrijf
De repeater weer in bedrijf

 

PI6ATS. En alles kon weer netjes achter gelaten worden.
PI6ATS. En alles kon weer netjes achter gelaten worden.

Een reactie plaatsen