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HP 3571 voltmetre selectif_carte_analog digital R2R verre

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Cette carte équipait le voltmètre sélectif Hewlett Packard 3571. Cette carte est l’une des 30 qui composaient cet appareil. Des pistes gravées à la base de chaque carte (connecteur mâle) permettaient leur raccordement à une carte mère par l’intermédiaire d’embase femelle.
Elle est équipée d’à peu près tous les types de composants.
La version haute résolution de cette image nous permettra de connaître des renseignements sur les composants au travers des marquages.
Les marquages des composants donnent les informations sur leur modèle, fabricant, et date code sous forme de AA SS avec AA = les 2 derniers chiffres de l’année et SS = numéro de la semaine.
A noter que le fabricant est identifié par son sigle.
· TI = Texas Instruments
· M = Motorola etc
Le lieu de fabrication est souvent mentionné.
Les transistors en boîtier plastique (boîtiers en plastique noir avec 3 broches) viennent de SINGAPORE, les circuits intégrés viennent de EL SALVADOR
La fonction réalisée par cette carte est la conversion analogique-digitale et le composant clé en est le réseau R/2R de précision qui est déposé sur du verre. On voit très bien les motifs en dépôt de Nickel Chrome sur l’image à haute résolution (obtenue par un scanner à plat).
Les différents types de composants que l’on voit ici sont :
Pour les passifs :
Les résistances. On en voit 14 identiques en dessous du repère A22 qui identifie la carte.
Ces résistances ont une valeur de 2 kOhm indiquées par le codage en anneaux de couleurs rouge, noir, rouge signifie 2 0 2 soit 20 x 10^2 = 20 x 100 = 2000 Ohm , une tolérance de 5% indiquée par l’anneau de couleur or. La puissance admissible est de 0.25 W et la technologie utilisée est la couche de carbone déposée sur un substrat en alumine. D’autres résistances comportent un plus grand nombre d’anneaux pour le codage de leurs caractéristiques : ce sont des résistances de précision avec une tolérance de 1%.
On voit d’autres résistances ‘’intégrées’’ ce sont des réseaux résistifs de couleur bleu vert. Ils comportent en général un certain nombre de résistances identiques connectées à un point commun. Avec les 9 connexions, on peut supposer qu’il y a 8 résistances qui peuvent servir à polariser un bus 8 bits.
La technologie est un dépôt de résistances en couche épaisse sur un substrat en alumine. Les résistances sont ajustées à la bonne valeur au moyen d’un trait laser : un laser YAG à impulsions réduit la section de façon à augmenter la résistance.
Les parallélépipèdes en plastique blanc marqués ‘’Helitrim’’ sont des potentiomètres multi-tours. On voit la vis de réglage en laiton par la tranche.
Les condensateurs :
Les tubes métalliques sont des condensateurs électrochimiques dont l’anode est du tantale.
Leur valeur est de quelques uF à dizaines de uF et la tension de service est de 20 V. Le tantale est un métal dont l’oxyde Ta2O5 possède une valeur de permittivité diélectrique très élevée de 39. Ceci permet d’obtenir des condensateurs électrochimiques avec des forts produits CV. L’autre grande astuce est l’utilisation du tantale à l’état micronisé tout en étant aggloméré ce qui permet d’augmenter énormément le rapport surface/poids du métal. L’électrolyte qui remplit la double fonction d’être l’électrode négative et le fournisseur d’oxygène qui maintient la couche d’oxyde de tantale est de l’oxyde de manganèse MnO2 qui est solide. Un tel composant est donc stable dans le temps. Ceci par opposition aux condensateurs électrochimiques ‘’aluminium’’ dont l’anode est en aluminium et l’électrolyte liquide ( Antigel, acides et eau pour maintenir la couche d’oxyde Al2O3), et qui sont soumis à un vieillissement par évaporation de cet électrolyte. L’association étroite électrolyte oxydant / diélectrique en oxyde de métal apporte une caractéristique très intéressante qui est l’auto-cicatrisation. C’est à dire qu’en cas de perçage du diélectrique par une surtension ou à cause d’un défaut, il y a reformation du diélectrique par réoxydation du métal de l’anode. Les condensateurs au tantale comme tous les condensateurs électrochimiques sont polarisés et supportent mal les tensions inverses. Les premières générations de condensateur tantale ont laissé des souvenirs cuisants au propre et au figuré. Le phénomène d’auto-cicatrisation a eu des ratés et lors des brusques charges et décharges il y a eu des court-circuit francs qui se sont transformés en feu d’artifice car malheureusement la réaction d’oxydation du tantale par l’oxyde de manganèse peut s’emballer. Les combustions explosives de métaux dans des oxydants sont des classiques.
Les petits disques de couleur marron sont des condensateurs ‘’céramique’’. Le diélectrique est une céramique ferroélectrique à base de titanate de baryum BaTio3. La propriété ferroélectrique permet d’obtenir des valeurs extraordinaires de permittivité diélectrique : 2000 dans la majorité des cas et jusqu’à 50 000. Le matériau céramique est très résistant à la chaleur comparé aux diélectriques plastiques qui ont du mal à dépasser 125°C en permanence. C’est là l’origine de son défaut qui est de déclencher des incendies en cas de court-circuit car tout brûle autour de la céramique mais cette dernière ne se consume pas.
Les selfs sont des selfs moulées avec de la matière plastique de couleur verte dites selfs en bâtonnet qui ressemblent à des résistances. On reconnaît très bien les deux coques de moulage. Le code de couleur marron, noir, marron = 101 se traduit par 10*10 uH = 100uH. L’anneau de couleur argent indique une tolérance sur la valeur de self de 10 %.
Pour les composants actifs
Les diodes
On voit des diodes en boîtier verre qui reprennent le très vieux principe des détecteurs à cristal de galène qui avait été élaboré avant les tubes électroniques. On a une diode à pointe au silicium avec une pointe ou moustache en tungstène. Ces diodes sont très rapides mais ont de faibles intensités admissibles.
Les diodes en boîtier plastique ont un corps noir avec un anneau de repérage de la cathode blanc.
Ce sont des diodes à jonction qui sont plus lentes et qui ont des intensités admissibles plus élevées.
On voit le date code 7901
Les transistors sont encapsulés dans deux types de boîtiers.
Les boîtiers métalliques sont du type TO18 pour les modèles 2N2432A et 2N2944 fabriqués par Texas Instruments et avec le date code 7839 qui signifient qu’ils ont été fabriqués en 1978 pendant la semaine 39 ce qui correspond au mois de septembre.
2N2432 = transistor bipolaire au silicium NPN tension VCE max = 30 V courant nominal = 0.1A et puissance max = 0.3 W Fmax = 20 MHz ce qui sont des spécifications de transistor de commutation obsolète.
2N2944 = transistor bipolaire PNP avec VCEmax = 10 V.
Les boîtiers plastique noir sont du type TO92 pour les modèles 2N718 qui sont une version améliorée en performances du modèle 2N2432.
Les circuits intégrés sont les rectangles noirs avec de nombreuses connexions.
Exemples :
Les circuits intégrés en boîtier plastique noir avec 14 broches au pas de 2.54 mm en 2 rangées ( DIL = Dual In Line).
7645 : année 1976 semaine 45 : en novembre.
TI : Texas Instruments
SN7426N : Modèle de circuit intégré en logique TTL qui contient 4 fonctions NAND à 2 entrées avec sortie 12 V.
1820-1145 est un code interne à HP pour signifier que ce composant a été fabriqué spécialement pour HP. C’est un CD4049 qui est un sextuple inverseur CMOS pouvant fonctionner avec une tension d’alimentation de 12 V.
On voit des circuits intégrés analogiques en boîtier métallique qui comportent 8 broches.
Le report des composants et leurs interconnexions se fait par un circuit imprimé double face à trous métallisés. Matériau : Epoxy rigidifié par de la fibre de verre FR4. Ce circuit imprimé sert aussi à identifier les points de réglage.
Les zones de connexions pour et tout le reste du circuit imprimé sont en cuivre
D’après les renseignements des date-code, on peut donc conclure que cette carte a été fabriquée au début de l’année 1979.

Auteur Ph Maliet
Créée le Samedi 05 Mai 2007
Ajoutée le Jeudi 20 Décembre 2007
Dimensions 1024*538
Fichier HP_3571_voltmetre_selectif_carte_analog_digital_R2R_verre.jpg
Poids 276 Ko
Tags carte, circuit imprimé, Condensateur, diode, Inductance, résistance, Transistor
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