Схема металошукача Garrett ACE 250
Сьогодні (28.11.07) мені принесли Garrett ACE 250. Я іноді беру в ремонт прилади - в основному, щоб перевірити їх параметри і, якщо можливо, ознайомитися з конструкцією та схемою.
Скарги: іноді не включається, хаотичні спрацьовування. Перевірив. Поки вмикається, попискує сам собою.
Я, звичайно, пацієнта одразу розібрав – розтин покаже, чим він хворий. Перший погляд на нутрощі підтвердив припущення - швидше за все я побачу спрощену модель типового Гарретта (CXIII і т.п.). І справді, я відразу побачив типовий приймач і передавач Гарреттов. Але це якраз і добре, ці схеми відпрацьовані та перевірені часом.
Процесор маркований фірмовою Гарретівською лейблом - і бог із нею, клон я ліпити не збираюся. Судячи з кварцу 32768 Гц і 64 ноги, це процесор з PLL. Значить, якийсь сигнал, швидше за все. Може, й ні – але мені це глибоко навпіл. Треба буде – визначу. Поки що не треба.
Почав я з огляду плати та прикидки, які функціональні блоки є. Небагато продзвонив схему, щоб прикидно окреслити ці блоки. Що я шукав і знайшов, видно на малюнку.
Я блоки пронумерував і що вийшло: 1. Приймач 2. Передавач 3. форм. кер.сигналів 4. Блок MCU 5. Синхронні детектори 6. Фільтри 7. Баланс Пінпойнт? 8. Схема Увімк-Вимк 9. Step-up 10. Стабілізатор +8В 11. УНЧ 12. Пінпойнт
Зараз сяду схему креслити, одразу в Оркаді. Так як плата 4-шарова, щось не побачу і продзвонити не здогадаюся. До того ж зі зворотного боку РКІ намертво впаяно. Заспокоює лише те, що схема проста. Якщо будуть зауваження – повідомляйте, я виправлю.
Ось і схема. Є нюанси - дивний передавач вийшов і з балансом "пінпоінт"не все зрозуміло. У "пінпоінті" затерто мікросхему (я її раніше за ІОН прийняв) - а тепер і не знаю, що це. Для ОУ цоколівка якась не та.
Загалом схема вийшла ще простіше, ніж я думав. Клавіатуру розмалювати не вдалося, тому що кнопки приклеєні і віддирати я їх не став. Процесор і РКІ теж розмальовувати небажання - та там і немає нічого особливого. До речі, процесор від 4В живиться - отже, не сигнал, не MSP. Можливо, MB90xx. А швидше за все Моторола чи Ренесанс, вони їх люблять.
Приймальний підсилювач зібраний на ІМС U8. Особливостей немає. Я думаю, що С24 має менший номінал - я вимірював усі ємності, не відпаюючи їх від схеми, а вхід вимірювача шунтований R14=1K. На резонансний не схожий це звичайна кераміка, не полістирол. Синхронні детектори зібрані за найпростішою схемою на ключах U9B, U9C. На ІМС U10 зібрані смугові фільтри. С17-R21-C18 утворюють ФВЧ2, на ОУ зібраний ФНЧ1. Це фільтр руху, він усуває вплив ґрунту. На ІМС U11 зібрані вихідні ФНЧ2 (у сумі), вони згладжують сигнал і виключають помилкові спрацьовування від коротких перешкод. З виходів U10, U11 сигнали подаються на АЦП мікроконтролера та оцифровуються. Там, усередині МК, із цими сигналами щось відбувається, бо він пищить! Канал пінпоінт зібраний на ІМС U5, U6, U7. На ІМС U6 зібрано підсилювач. Це ФНЧ1 з коефіцієнтом посилення 400 сигнал з його виходу оцифровується МК. U5 мені ідентифікувати не вдалося, оскільки напис затерто. Судячи з схеми включення, це може бути керований МК, через VT3, джерело струму. Тепер я гадаю, це комутатор. При нормальному пошуку він замикає С9 на віртуальну землю, розряджаючи його. На вхід підсилювача сигнали синхронних детекторів подаються через повторювачі U7A, U7B. Елементи R12-R13-C10 утворюють суматор-інтегратор, він, на мій погляд, віднімає сигналґрунти з фіксованою мінералізацією близько 4-5 одиниць VDI. С10 усуває перешкоди від дрібних металевих вкраплень. На підсилювач сигнал подається через С9, він разом з U5 утворює, по ідеї, ФВЧ1 з невеликою частотою зрізу - по суті це схема автобалансування нуля на виході U6. На ІМС U14 зібрано канал звуку. Регулювання гучності немає. При відключенні живлення сигнал SD-U14 переводить УНЧ у мікроспоживання. Передатник зібраний на ІМС U2. Я схему не аналізував – може, де й помилився у розводці. Разом із С37 виходить джерело струму, імпульси якого подаються на паралельний резонансний контур С31-котушка передавача. З котушки передавача сигнали подаються формувачі управляючих сигналів drX, drY. Вони зібрані за найпоширенішою схемою компараторах U12A, U12B. Поки не знався, де там X, а де Y. На осцилографі подивлюся. Блок харчування зібраний на ІМС U4, U3, U13. Застосовано електронну схему включення - VT1, VT2. Вона особливостей немає. МК вмикається кнопкою S1. МК отримує сигнал включення на 12-MCU та включає живлення сигналом 34-MCU. Відключення – при вторинному натисканні S1.
Ця схема включення має єдиний недолік – частина схеми завжди знаходиться під харчуванням (сплячий режим). Хоч струм у цьому режимі і маленький, але його достатньо, щоб роз'їсти доріжки та переходи за вологої плати. Врахуйте ще, що нині модно використовувати флюс, що не змивається. Ось така економія на промиванні та небажання використовувати традиційні кнопки та тумблери призводить до того, що дорогий прилад, живий і здоровий восени, перетворюється на весняний труп. Таким чином я замалював схеми Minelab Explorer (три модифікації!), White's XLT, White's DFQ, White's QXT, Garrett CXIII і, нарешті, ось цей Garrett ACE 250. Не думаю, що на цьому збір схем закінчиться. На U4 зібраний перетворювач, що підвищує, на U3 - стабілізатор 8В. Від цієї напруги запитані всі ІМС. На U13 зібрано стабілізатор +4В. Це водночас і віртуальна земля аналогової частини МД, та харчування МК. Узгодження виходів ОУ та АЦП МК здійснюється резистивними дільниками
Знову принесли Garrett ACE 250. Тепер роздавлений датчик. Це мені теж цікаво, і я взявся його відремонтувати. На жаль, господар спробував зробити це сам, і "вилущив" з основи всі елементи. А оскільки вони були залиті компаундом, то живих залишилося небагато. Загалом, незабаром викладу конструкцію датчика. А поки що подивіться, що залишилося.
Обмотки перемотав, не змінюючи числа витків. Так як деталі схеми балансу втрачені, то просто зробив кілька відводів від котушки приймача (у "фірмовій" версії один відвід) і зашунтував змінним резистором 220ом. Оправки під передавач та приймач зроблені з струмопровідної пластмаси, плата, де раніше була схема балансу, має полігони заземлення над провідниками. А ось введення кабелю екрана не має. Те, чим плату заливали - якась поліефірна смола з наповнювачем, - не струмопровідна. Тому я пофарбував фітюльку з картону графітовим клеєм (унизу малюнка, схожа на неправильну трубку для куріння) і заземлив разом із оправкою та платою. На платню встановив змінний резистор. З зовнішнього боку датчика є отвір, закритий лейблом, для підстроювання схеми - якраз навпроти резистора. З'єднав обмотки, підключив до приладу і легко збалансував датчик підбором числа витківприймача. Резистор також балансував датчик, але не багато. Вирішив, що все гаразд і залив епоксидну по самі краї, що зробив даремно.
Засідка була з екраном. Все-таки екранування пластмасовою оправкою діє значно гірше, ніж загальний екран. Добре ще я передбачив додаткове екранування. Прилад спрацьовував під час руху датчика над землею. Доводилося знижувати чутливість до 50%. Я вже думав, що все зникло, але тут мені спало на думку змінити з боку роз'єму підключення котушкових оправок-екранів до землі. За фірмовою схемою вони підключені до загальної землі (мінус), я перекинув їх на віртуальну. Результат вийшов хороший - землю відчував прилад значно менше, посилення вдалося підняти майже до краю.
Ось така вийшла схема датчика. Зелені квадрати - струмопровідні оправки, на які намотані котушки. Провід не просочувався і закріплений звичайною ізолентою (один виток поверх намотування). Розмах напруги на котушці передавача 30В, приймача 300мВ (на виході підсилювача). Сигнал приймача відстає фазою від сигналу передавача приблизно на 90°. Чутливість не змінилася.