泰克 454A 古董示波器维修小记

neos

上周在本地低价入手了一台 Tektronix 的古董示波器 Tek 454A，查了下泰克的维基百科，是在1971年引入市场的。卖家称机器在按下 Beam Finder 开关时屏幕上会显示一条亮线，其它的没测试。我之前从没有用过模拟示波器，但是对于这种阴极射线管上显示出来的绿色的图像一直都没有免疫力，而这一切都是从几年前开始收藏古董电脑开始的。

IBM PC XT 5160，我的第一台古董电脑


后来陆续收的机器都必须是单色显示器，多数为绿色，也有少数琥珀色的，当然也有个灰度屏。在我的观念中，只有单色显示器才能算是正统的古董。。当然，这个帖子的主题不是古董电脑，而是古董示波器，所以言归正传。当时收的时候心里也清楚，这台机器八成是有毛病，但只要能有显示，那起码还不算太糟糕。于是驱车往返快俩小时把这台老古董请回了家，第二天就开始测试维修。

成色一般，但至少旋钮按钮啥的都还健在


四个塑料的支撑脚全部破裂，这在上了年纪的示波器中很常见（注：这台机器已经50多岁了）


卖家说只有按下 Beam Finder（中文不知道怎么翻译好，光束定位？）开关才能在屏幕上显示一条横线。我在测试的时候发现这个开关拨起来发涩，于是就想着拆开清洁一下。本以为是个常见的三段开关，没想到居然是这样机械感十足的开放式设计。虽然没有现代封闭式三段开关美观，但维修方便也很实用。于是把塑料滚轮下方（图中左侧）的弹片位置矫正，再在两个与滚轮的接触面抹上一点润滑油，这样上下拨动起来就非常丝滑了。


开关修复完毕，心想着我不会这么幸运这示波器就修好了吧？事实证明我的确是比较天真，这天下哪有这么好的事情！不过经过一番调试，虽然正常模式下屏幕依然没有显示，但在 Beam Finder 模式下，起码波形显示是正常的。这里顺便解释一下这个 Beam Finder 的作用：当由于设置或者信号问题（例如垂直分辨率设置过高）导致波形在屏幕以外的位置显示时，使用者通常不知道图像在什么位置。此时按下 Beam Finder 开关/按钮，示波器会把屏幕做垂直和水平压缩，这样图像就会显示在屏幕的某个可视部位，方便使用者改变设置从而把波形调回屏幕显示区。

Beam Finder 模式下古董射频信号发生器产生的信号，非常清晰


同样的模式下，另一台信号发生器产生的正弦波，也没什么问题，很漂亮


话说看着这两个漂亮的波形，心里真是堵得慌。因为我知道这台机器没啥大问题，感觉就是显示部分有故障需要排除。但这对于从没碰过模拟示波器的人来说，的确是有点勉为其难。不过这本来也就是我买这台老古董的目的——毕竟手头有数字示波器，这么做也就是想体验一下过去人们使用的维修工具。既然如此，拆机显然是不可避免的。

打开上盖的一瞬间我就被震撼到了，这简直就是一台精密仪器的架势。。整机找不到一块集成电路，全部都是晶体管，而且所有三极管都是插接安装，没有焊接。此外，三极管的管脚竟然都是镀金的。。。当年这机器估计价值不菲，泰克也的确是舍得用好料。


背面也是密密麻麻各种分立式元器件，让我根本无从下手。


维修的初级阶段是无目的的随机测试，后来经过网友提示，应该是垂直放大电路故障，可以着重检查。不过在一通电压测试之后暂时有点心灰意冷，故障点依然没找到。于是又想到这机子的风扇噪音不小，想来是轴承有问题，要不就先修一下风扇吧。谁知不拆还好，一拆才发现到处都是意料之外的坑。首先是风扇螺丝不好拆，因为里面是靠螺母固定，螺丝松掉之后螺母掉在里面是怎么也弄不出来。后来被逼无奈拆掉很多组件就只为取出一颗螺丝。这些其实都不算啥，真正让我懵逼的是这个电机的设计。

三相交流电机，外观看着像是一颗大电容


里面还真就是个三相电机的样子，轴承根本没法拆下来。单独买二手的电机价格又很贵不值得，唯一的办法就是改装，用 12V 直流电机代替，但显然还需要一个电源适配模块把 120V 交流电转换成 12V 直流。这在一定程度上也破坏了原机的古董属性，暂时先装回去吧，吵就吵一点，起码功能上没啥问题。


风扇的活暂时告一段落，咱还是得回来解决最重要的问题，那就是常规状态下屏幕不显示波形的故障。折腾了好几天依然没结果，总感觉故障点就在眼前但却找不到，这让我一度曾想到放弃。。话虽如此，还是静下心来读了泰克的维修手册，很快发现，这示波器的结构实际是乱中有序。整台机器完全按照模块化设计，怎么快速定位故障也在手册里有明确的步骤可循。

图中的这块板是垂直放大电路板，左侧的陶瓷电路板是连接垂直放大电路和显像管的最后关卡。一开始发现有两处脱焊，想着用电烙铁加焊一下，没曾想，这玩意儿根本没法焊接，因为电烙铁的高温一上去，那些疑似导电胶水铺设的电路直接溶解消失！！这一不小心让我付出了不小的代价，因为有两颗电阻直接就不能用了，只能在家里找到几个不同阻值的串起来代用，而且还得极其小心翼翼地焊接，生怕再弄出更多的问题。图中左侧的两个箭头所指的部位就是代用电阻。


本以为这样问题就解决了，可实际是，故障一点都没变化，依然如故。后来根据维修手册从左往右测试，短接偏转电路每段的上下部分晶体管基极，看看有没有水平线出现。这么测试很有效，因为基本是瞬间就定位到了上图中偏右的那个箭头所指的晶体管（已经是代换过的了），这家伙挂了：


家里暂时没有直接替换的，就先用个 NPN 的代用吧，毕竟测试的参数和另一个正常的管子差不多


这么一折腾，久违的水平基线终于出现在的屏幕上，虽然位置不对，但最起码它出现了！！后来经过一番调整，示波器的通道一基本正常，通道二还需要进一步调试。无论如何，此刻的我对于整个维修的进度和成果已经非常的满意了，毕竟我是个对于示波器完全没有维修经验的新手，能做到这样已是相当不容易。

和半古董信号发生器相连，测试正弦波


背光打开，非常漂亮


现阶段维修暂告一段落，把机器打扫一下，所有的拨杆套都换成了 3D 打印的新品（原有的套子都开裂了）。此外对于机器的外观也做一些处理，看起来还是挺不错的。这台50多岁的老机器又再次获得了生命，看看还能不能继续服役50年？




3D 打印的机脚，看起来结实多了

铁蛋

干得漂亮　！　老美的机器就是耐看，粗犷豪放且内涵细致。１９７１年就能做出这么好的机器足见其电子工业的发达程度。　

xiaopangnihao

我连一个随身听都没搞好。

13952016708

厉害、佩服！我估计当我第一次打开我们单位波峰焊机控制线路箱时就是这个心情。但那些弱电控制箱所有引线都有编号，对着随机维保手册，其实很好修。我第一次打开上海131电子管收音机维修，也是此心情。楼主这是深入到元器件级别了，真乃高人！

顽童50

捡漏需要技术的支持！赞！

yu258gk

开盖那张真养眼

neos

铁蛋 发表于 2024-12-30 11:52
干得漂亮　！　老美的机器就是耐看，粗犷豪放且内涵细致。１９７１年就能做出这么好的机器足见其电子工业的 ...

谢谢！当年的确是非常惊艳，估计最初的零售价达到了几千美元，相当于现在几万美元。我喜欢70和80年代的古董电脑也是因为很欣赏当年的制造水平，很多精妙的设计让人叹为观止。。。

neos

xiaopangnihao 发表于 2024-12-30 12:16
我连一个随身听都没搞好。

主要很多设备并不会提供完善的维修资料，需要自己去摸索，难度比按部就班的检修大很多。

neos

13952016708 发表于 2024-12-30 12:34
厉害、佩服！我估计当我第一次打开我们单位波峰焊机控制线路箱时就是这个心情。但那些弱电控制箱所有引线都 ...

完全赞同！好的维修手册和趁手的工具非常重要。不过最近这二十年，维修变成了模块化的换件，对于检修的水平也没那么高的要求了。但是玩古董电子就只能自己动手丰衣足食了。

neos

顽童50 发表于 2024-12-30 12:57
捡漏需要技术的支持！赞！

哈哈，是的。也需要耐心，慢慢搞，不能着急。

neos

yu258gk 发表于 2024-12-30 20:20
开盖那张真养眼

电路板也是，金灿灿的一片。。

龙神

分立的维修还是方便些，可以用现代晶体管替代，4xx系列往后面的465/475/485以及7xxx系列什么的里面有很多泰克自己搓的专用集成电路，坏了特蛋疼，我就被恶心到了，即使查出坏的位置也没办法修

neos

龙神 发表于 2024-12-31 03:37
分立的维修还是方便些，可以用现代晶体管替代，4xx系列往后面的465/475/485以及7xxx系列什么 ...

没错，事情都是正反两面，大规模集成电路看起来清爽，但如果是专用芯片的话，不仅仅是价格可能很高，更大的可能是根本买不到，只能从二手货上拆下来代换。

铁蛋

请问一下： 在线测三极管的仪表叫什么？哪里能买到？

neos

铁蛋 发表于 2024-12-31 11:46
请问一下： 在线测三极管的仪表叫什么？哪里能买到？

LCR-TC1 晶体管电容电阻测试仪，网上搜一下就有了。