RF Cyfrowy wzmacniacz sygnału GSM - GSM-970 - wygrzana płyta

Witam.


Dostałem do naprawy urządzenie wzmacniające sygnał GSM - ST GSM-970 High-Performance RF Digital Signal Amplifier. Po tym jak komuś tam spadło na ziemię, jakiś magik to naprawiał. Nie działało to długo. Do naprawienia gniazdo zasilania oraz luty złączki antenowej, wszystko lutowane chyba rozgrzanym widelcem - lutować coś tam umiem więc podjąłem temat. Oglądając całość zauważyłem jednak pewne niepokojące objawy.


W miejscu gdzie znajdują się 2 regulatory napięcia, wygrzane jest PCB. Zielony laminat z drugiej strony jest prawie brązowy. Czy to normalne? Podłączyłem zasilanie i po kilu minutach elementy parzyły (strzelam około 70-80*C). Regulatory zbijają napięcia, pierwszy 78M09 zbija napięcie w okolice 7V, drugi 78M05 zbija do 5V. Przejmować się tą temperaturą? Kombinować jakieś radiatory, wylutować, wlutować w pionie i oprzeć je o pionową żerdź obudowy? (może być kłopotliwe choć chyba do zrobienia)

Co ciekawe - całość zamknięta w obudowie aluminiowej (solidna, masywna jak wzmacniacze Car Audio) a te dwa elementy nie stykają się z częściami obudowy. Płyta przykręcona na brzegach 16 śrubkami do płaszczyzn obudowy. Po co taki radiator o takiej pojemności cieplnej, powierzchni oddawania ciepła gdy tylko PCB przylega do niego? Rozumię że oba obwody wzmocnienia się grzeją ale tam sa tak malutkie elementy że chyba nie produkują aż tyle ciepła? Dodatkowo powierzchnie (dosyć duże) gdzie przylega PCB są po obróbce frezowania chyba zgrubnego - przyleganie nędzne.

Cześć.

maroo78 napisał:

...78M09 zbija napięcie w okolice 7V...

Tu widzę anomalię i od tego miejsca proponuję poszukiwać usterki. Na początek można wylutować ten stabilizator i sprawdzić pod kątem prawidłowego działania.
Powodzenia
Mateusz

Czy ten wzmacniacz działa prawidłowo w sensie przekazywania sygnału gsm? Jaki prąd pobiera (z antenami/bez)? Grzanie stabilizatorów niepokojące, na 78M09 powinno być bliżej 9V niż 7V. Ten stabilizator wygląda na zbyt obciążony, stąd grzanie i spadek napięcia (przyjmując że jakiś chiński księgowy zbytnio nie zaoszczędził w projekcie kilkanaście centów na słabszym stabilizatorze wysycając jego moc do granic katalogowych). Ew. jakieś uszkodzenia, zwarte ścieżki w obwodach zasilanych z tego stabilizatora? Warto dokładnie sprawdzić po wcześniejszej niefachowej ingerencji. Może wystawisz dokładne zdjęcia płyty?

Witam.

Stabilizatory wpięte są w obwodzie zasilania w szeregu. Pierwszy to 78M09 a drugi 78M05 - i w tej kolejności podawałem napięcia. Pomiar robiłem "na kolanie" gdyż rozlutowane są wszystkie złącza. Z ciekawych obserwacji -dioda zasilania zaświeciła się normalnie a dioda "SIGNAL" zajarzyła tylko lekko. Tyle że całość podpięta na samym zasilaniu, bez anten.

Zaraz pomęczę fotki płyty i tutaj zapodam. Przyda się porada bo generalnie jestem samoukiem całkowitym amatorem. Nie mam wiedzy w budowie takich obwodów - choć całość oglądając znam mniej więcej idee wzmocnienia.



PCB od strony elementów - patrząc po obwodach, nie zauważyłem anomalii, jeszcze pod lupką będę przeglądał jutro w pracy w poszukiwaniu zimnych lutów itp.



Na tej fotce widać miejsce gdzie osadzone są stabilizatory napięcia - widać wygrzanie.

Pobierane prądy - nie mierzyłem bo i też nie mam za bardzo jak - choć w sumie multimetrem sprawdzę . Zaraz dopiszę jakie są pobierane prądy.

Jestem.

Pomiary prądu - zasilacz 12V - jałowo daje 12,57V.Zmierzony prąd pobierany przez płtykę bez anten to 0,67-0,69A. Multimetr tani jak barszcz (taki polski [chiński] popularny czarny) ale myślę że wartości są w miarę zbliżone do rzeczywistych.


Oglądałem datasheet regulatorów - czy dobrze wnioskuję że wartość o M (np M09) definiuje napięcie na wyjściu? Wynikało by z tego że M09 powinien dać 9V, M05 5V a jest około 7V i 5V. Czyżby w okolicach gniazda zasilania lub diod jakieś lekkie zwarcie? Zmierzę napięcie przed stabilizatorami - choć tam nic wcześniej poza 2 LED nie ma.

Cześć.
Odlutuj 78M05 i zmierz napięcie wyjściowe na pierwszym stabilizatorze.
Powodzenia
Mateusz

Zmierzone napięcia - na razie na płytce. Zaraz będę wylutowywał nogę.

z zasilacza jałowe - 12,4V
zasilanie wpięte w płytę - 12,22V


napięcie na wyjściu pierwszego stabilizatora 78M09 - 7,45V
napięcie na wyjściu drugiego stabilizatora 78M05 - 5,05V

Stabilizatory po kilku minutach pomiarów zdecydowanie gorące. Z tego co w specyfikacji widziałem mają zabezpieczenie termiczne - czy jest sens pokatować je i zobaczyć czy rozłączą? Czy zabezpieczenie to rozłącza tylko na czas stygnięcia elementu czy rozłącza na zawsze i element do wymiany?

Kolejny pomiar - stabilizator odpięty.
Domyślam się że mam odpowiedź - co wymienić.

Po odlutowaniu nóżki wyjścia w pierwszym stabilizatorze 78M09 napięcie na tej nóżce dalej w okolicach 7,45V i co najistotniejsze, bez obciążenia a gorący piernik w kilka sekund.

Zdecydowanie wymienić oba na dzień dobry - dobrze myślę?

Cześć.
Wymiana drugiego stabilizatora nie musi być konieczna, wszak piszesz o jego prawidłowym napięciu wyjściowym. Dla pewności można sprawdzić tego 78M05 odlutowując go i zasilając zasilaczem 9V lub nieco więcej.
Z poważaniem
Mateusz

Czy mogę ponowić pytanie : czy zmontowany układ działa?
Dioda SIGNAL to wg mnie atrapa podłączona do masy i zasilania identycznie jak zielona (szeregowo z 1 kom).
Stabilizatory połączone szeregowo, brak kondensatorów tuż przy ich końcówkach (tu ujawnił się chytry chiński księgowy, inżynier zaprojektował pola lutownicze np. CC1), mogą się sprzęgać... Praktycznie układ mógłby być zasilany zewnętrznym stabilizowanym 5V (odpada problem grzania się druku) z pominięciem stabilizatorów + kondensator elektrolityczny 1000 uF 10 V wewnątrz obudowy wzmacniacza.

Pobór średni prądu 0.7 A wydaje się być w normie jak dla takiego urządzenia.
Luty do poprawy gdzie trzeba ale bez przesady z ich wyglądem!
Przy takiej konstrukcji obudowy i iloci śrub mało prawdopodobne, że upadek spowodował peknięcia lutów ("zimne luty").

Czy dobrze rozumię że prawdopodobnie jest to po prostu zużycie, starość, zmęczenie materiału i mogę spodziewać się prawidłowego działania po wymianie? Czy jest jednak ryzyko że jeszcze coś jest nie tak? Druga sprawa - czy brać to samo (GTM http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/195903/GTM/GI78M09.html) czy szukać czegoś z obudową do przytwierdzenia do radiatora? Problem polega na tym że nie mam swobodnych warunków do przeróbek ae jeśli bezwzględnie zalecicie z doświadczenia - to podłubię wiertełkiem i przytwierdzę to coś do aluminium. I jeszcze jedna sprawa - jeśli by je do części obudowy przytwierdzić - długość nóżek, przedłużenie zwykłym drutem miedzianym nie będzie złe - w sensie odległości od kondensatorów filtrujących czy coś w ten deseń?


Przemek7 - o ile się dowiedziałem, całość działała do czasu uszkodzenia gniazdka, naprawiał to ktoś tam, potem drugi raz pojawił się problem - w zasadzie dostałem sprzęt lutowany chyba gwoździem, gniazdo do wymiany, i przy okazji zauważyłem wygrzanie na PCB.
Co do kondensatorów - a pola C2 C3 są też stosunkowo blisko, praktycznie kawałek za np CC1 - chyba że tam powinny być inne kondensatory. Dołożyć jakieś?
Co do chińskości - mnie zaskoczyłą solidność, spasowanie i wygląd obudowy oraz jakość samej elektroniki - tak na oko płytka wykonana całkiem łądnie, równo, solidny laminat (rozbierałem od rodziców sterownik z kabiny prysznicowej - radio, telefon, podświetlenie i sterowanie oświetleniem, wentylatorem itp.) - nie dosyć że obudowa nie była szczelna - niby pomazane silikonem to płytka drukowana byłą hmm, nie wiem z czego ale na moje oko nawilgła wodą - pomiędzy punktami lutowań na przelot laminat był brązowy - w środku, na wskroś, zatem całość powodowała upływy. Po zakonserwowaniu kalafonią ze spyrolkiem już więcej problemów nie było. Ale to byłą chińska elektronika z wyglądu w 100%. Tak jak i breloczki z wyświetlaczem lcd czy tysiące innych badziewi. Tak więc tutaj jestem całkowicie pozytywnie zaskoczony. W dotyku, z wyglądu całość solidna. Ale może jak mówisz - niuanse których nie wiem - oszczędności na elementach itp.

To jak - dowalić tam jakieś kondensatorki? Jak tak to proszę o info jakie.


Pozdrawiam i dziękuję za pomoc,cierpliwość i wyrozumiałość.
M.

Ledwie żarząca się dioda czerwona może wskazywać na jej uszkodzenie pod wpływem zbyt dużego napięcia (zielona mogła przetrwać). Może układ był zasilany podczas "serwisu" innym zasilaczem? Np. 12 woltowym bez stabilizacji który po wyprostowaniu bez obciążenia daje 17 V! Tego nie "przeżył" 7809...

Dodano po 4 [minuty]:

Osobiście... zmieniłbym zasilanie na 5V z pominięciem stabilizatorów. Np. zasilacz do routerów 5V 2-2.5 A ok 30 zł.
Odpada ryzyko uszkodzenia płyty przy konstrukcji dodatkowych radiatorów, łatwiejsza naprawa przy problemach z zasilaniem w przyszłości.

Odwrotnie - zielona lekko żarzy a czerwona pełną mocą świeci. Niestety całość tam jest upaprana kalafonią i ogólnie pobazgrana więc nie widzę jak ścieżki idą. Jutro umyję spyrolkiem i zobacze co tam jest.


Mam dwa zasilacze 5V - jeden z routera ale tylko 1,5A a drugi do adaptera WiFi i tylko 800mA. Hmm, sprawa do przemyślenia choć z drugiej strony czy takie zasilacze tanie nie będą sprawiać problemów - zakłócenia, spadki pod obciążeniem, 'nieczyste' zasilanie?

No jaka straszna szkoda, że tego wzmacniacza Pan Chiński Księgowy nie mógł zrobić na tekturce! Niestety, w.cz ma swoje wymagania... ale, ale! Panie Księgowy! Może "na pająka"! Może działać jeszcze lepiej!

Oj, szkoda spirytusu!!! Już to widzę!

"Nieczyste zasilanie"... niedawno naprawiałem taki zasilacz, było brudno w środku... po wyparowanym kondensatorze. Polecam wykonać niewielkie otwory w obudowie zasilacza dla jakiejkolwiek wentylacji (pod warunkiem, że zasilacz "dla siebie" - 230 V!!!)

A gdybyś wiedział jak mogą "szaleć" tak wpięte dwa stabilizatory...

Ten 1.5 A będzie właściwy, przyda się kondensator elektrolityczny 1000 uF 10V lub równolegle 2 x 470 uF - w zależności od ilości miejsca wewnątrz obudowy wzmacniacza (jaka grubość?), + tanatalowy kondensator 1 uF w miejscu CC1 , +ferryt na kablu zasilacza tuż przy wtyczce 5V (może już jest?).

Można jeszcze lepiej... filtrować zasilanie odrębnie dla każdego z torów wzmacniacza.

Dodano po 30 [minuty]:

Za długie przewody stabilizator-kondensatory... szybko się uczysz! Dobry stabilizator to silne sprzężenie zwrotne - > łatwość wzbudzania. Tu wymagane odpowiednie kondensatory i jak najbliżej.

Kończymy żarty z Pana Księgowego! Przeciętna manufaktura w Szenzen montuje 10000 szt. wzmacniaczy miesięcznie. W każdej sztuce z oszczędności brakuje 3 kondensatorów po 1 cencie/szt. -> 300 $ Miesięcznie takie braki finansują trzy etaty które mogą robić cośtam-cośtam... równie wybrakowane

Stabilizator 7809 - nie wymieniaj jeśli zostajesz przy zasilaniu 12V, następny może podobnie ulec uszkodzeniu. Dla nas istotne że mamy prawidłowe 5V. Uszkodzenie koło gniazda nie miało wpływu na stan stabilizatora. Ew. w tym przypadku (!) stabilizator 7809 można zastąpić rezystorem 10 ohm mocy 5 W.

C1, C2, C3 to według mnie kondensatory o małej pojemności ok 100 pF, filtrujące przenikanie sygnału w.cz. w gałęzi zasilania, między stopniami wzmacniacza. Zwróć uwagę na wymiary pola kontaktowego CC1, to miejsce na kondensator o większej pojemności pod kątem filtrowania tętnień stabilizatora.

Moc wyjściowa tego wzmacniacza to ok 0.25 W, telefon w paśmie gsm to 2 W... Nie mam praktyki z takimi urządzeniami, podejrzewam że sprawdzają się tam gdzie jest dobry sygnał dla anteny zewnętrznej a bardzo słabe pole wewnątrz pomieszczenia np piwnica (pub) w mieście. Nie liczyłbym na "cuda" w dużej odległości od BTS'a. Kiedyś były produkowane samochodowe wzmacniacze gsm, testowałem taki po górach, lasach...

Grzejące się stabilizatory odgrywają tu niebagatelną rolę... Podgrzewają wnętrze obudowy!
Zagadka dla Ciebe... Co byłoby zimą gdyby wzmacniacz był umieszczony np. tuż pod dachem niegrzewanej blaszanej hali w której pojawialiby się ludzie. (vide lekcja fizyki, temat: "Temperatura punktu rosy")

Nasza manufaktura w Szenzen chyba padła (pomimo oszczędności na kondensatorach), nieopłacili domeny internetowej

Oki, troszkę to trwało - niestety w pracy do wieczora więc i temat powoli powoli.

Stabilizatory napięcia wymieniłem na troszkę inne (tył metalowy z uchem do przykręcenia), zamocowałem na pionowo - do obudów stabilizatorów przykręciłem długi płaskownik/radiator przymocowany też do wewnętrznej części obudowy (przez środek idzie solidny płaskownik przykręcany do spodu obudowy - ładnie ciepełko rozchodzi się po całości. Poza tym nie zmieniałem nic w konstrukcji zasilania. Jeśli pojawi się problem - będzie trzeba podziałąć bardziej radykalnie.


Urządzenie zainstalowane jest u osoby mieszkającej daleko od BTSa ale faktyczni załatwiało to sprawę. Wewnątrz domu telefony sobie nie radziły, na zewnątrz niewiele lepiej. Sprawę zapewne załatwia antena zewnętrzna.

Od wczoraj jakoś to znowu działa zatem temat na tą chwilę załatwiony. Dziękuję za porady jak i filozoficzne wywody . Przy pracy uśmiechnąć też się można.

Samo urządzenie - pełno a alle... tego pod różnymi nazwami, z różnymi logami. Zatem to taki noname z różnymi logami. Niestety drogie są te urządzenia - co mnie dziwi patrząć na zawartość. Czy na tej płytce jest jakikolwiek drogi element? Chyba tylo obudowa ma jakąś większą wartość.

Pozdrawiam i do następnego razu.

Dodano po 6 [minuty]:

Przy okazji - może ktoś w uproszczeniu opisać co jest w środku i jak działa?

Ja rozumię to w ten sposób: są tutaj 2 tory - nadawczy i odbiorczy. Do sygnału z anteny "dokładana" jest energia kilkustopniowo (czy zasada działania jest zbliżona do powielacza?) z wyjścia stabilizatora napięcia 5V. Czym są układy B4, BBx i oznazone Q małe czarne okrągłe (kondensatory? cewki?).

Fajnie gdyby ktoś łopatologicznie i na logikę objaśnił. No i czym są elementy przy złączach antenowych - domyślam się że to coś to zmienne kondensatory dostrojone do siebi GSM - czy tak?

Pozdrawiam

Stabilizatory służą tutaj jako "grzejniki" ogrzewające płytę zabezpieczając przed wpływem wilgoci (kondensacja pary wodnej, rosy - o to chodziło mi z lekcją fizyki). Teraz więc z rozwagą przy lokalizacji pracującego urządzenia (podgrzewanie obudowy to już nie to samo...) Jeśli wewnątrz domu mieszkalnego (ew. strych) to bez obaw, ostrożniej jeśli jakaś hala, nieogrzewany blaszak.

Teraz uwaga formalna... już albo niebawem użytkowanie takich urządzeń jest/będzie niezgodne z prawem (brak homologacji, badań pod względem wytwarzania zakłóceń, dopuszczeń). A propos zakłóceń - brak wspomnianych kodensatorów może wpływać na poziom zakłóceń wytwarzanych przez to urządzenie - działa (jakoś) w gsm ale generuje zakłócenia w innych pasmach! (zwróć uwagę na inne brakujące kondensatory służące być może do precyzyjnego zestrojenia urządzenia) Pytanie (jak to określasz) filozoficzne... Czy chciałbyś być pasażerem samolotu, w którym załoga nie może porozumieć sie z wieżą bo kilka km niżej zakłóca ich chiński gadżet? A może chciałbyś mieszkać w pobliżu lotniska zakłócanego przez gsm-pajęczarzy? Pewnie ani jedno, ani drugie Uwierz proszę, takie mogą być zakłócenia i skutki...

Sprzęt, który uzyskuje homologacje przechodzi przez laboratoria i kosztuje x10, zawiera dokładnie to samo... tylko dobrane i zestrojone. To rodzi cenę. A my tu oszczędzamy na kondensatorkach po jednym cencie za sztukę!

Klucz do sukcesu to dobre i drogie kable antenowe, które dobrze ekranują chroniąc przed przenikaniem sygnału miedzy wejsciem i wyjściem wzmacniacza. Tu następna możliwość do generowania zakłóceń i niestabilnej pracy układu jeśli marne kable.

Wzmacniacz wygląda na nieuszkodzony, w przypadku problemów w funkcjonowaniu zestawu zwróć uwagę na ustawienie anten zewnętrznej i wewnętrznej - niewłaściwe ustawienie może powodować sprzęganie zestawu i objaw "braku pracy" wzmacniacza.
Jakie właściwe? Dobrać eksperymentalnie -> anteny jak najdalej od siebie, rozdzielone blaszanym dachem, zbrojonymi stropami, ścianami....

B,BB to filtry pasmowe (nie dotykać! ), Q tranzystory wysokiej częstotliwości, Q12, Q22 wzmacniacze mocy 200mW.