La famiglia di alimentatori lineari da laboratorio Topward TPS4000 comprende vari modelli, quelli senza la D con tensione e corrente letta mediante normali strumenti analogici, quella con la D con lettura digitale su uno strumento con display LCD. La massima tensione e la massima corrente di uscita dipendono dal modello; qui è visibile la pagina del manuale che mostra le caratteristiche dei vari modelli. La versione in possesso del Beppe, appunto il TPS4302D, contiene due alimentatori separati a tensione regolabile da 0 a 30V, con possibilità di avere due uscite indipendenti o di porre le due sezioni in tracking, ottenendo quindi un'uscita duale regolabile da 0 a ±30V. La massima corrente erogabile è di 2A. È altresì presente un'uscita fissa a +5V in grado di fornire una corrente massima di 3A. Essendo presente un unico strumento, contrariamente ai modelli con strumenti analogici, che contengono due voltmetri e due amperometri, la lettura digitale della tensione e della corrente non è contemporanea, ma occorre agire su due commutatori, uno per scegliere se leggere la tensione o la corrente, l'altro per selezionare se leggere quella del ramo positivo o quella del ramo negativo. Evidentemente ai suoi tempi i voltmetri digitali dovevano essere una novità costosa e poco diffusa, perché è prevista la possibilità di usare quello interno anche per la misura di una tensione esterna. Quando è arrivato nel laboratorio del Beppe l'oggetto era perfettamente funzionante, salvo due dettagli: il primo era che i commutatori commutavano poco (l'età...), ma il tutto è stato risolto mediante una bella spruzzata di disossidante. Il secondo era una papocchia fatta da qualcuno dei precedenti proprietari, non si sa bene a quale scopo, ovvero l'aggiunta di un diodo sulla massa del regolatore che fornisce i +5V per portare l'uscita a circa 5.6V. Anche questo è stato facilmente risolto eliminando il diodo in questione e collegando il terminale di massa del regolatore direttamente a massa, come lo schema prevedeva. Lo schema del TPS4302, perlomeno, cioè il modello con gli strumenti analogici; manuale e schema della serie TPS4000D sembrano essere introvabili.

* * *

Qualche tempo dopo, approfittando di una revisione della sistemazione di alcuni strumenti nella scaffalatura, il Beppe ha ripreso in mano il TPS4302D per vedere di sostituire un potenziometro che aveva problemi di contatto che una spruzzata di disossidante non riusciva a risolvere. Già che c'era, ha provato a vedere se gli riusciva di ricalibrare la lettura digitale di tensione e corrente, che era sbagliata di qualche percento. Esaminando i circuiti stampati e confrontandoli con quelli del TPS4302 senza D, si osservava che due trimmer facevano bella mostra di sé sulla basettina del voltmetro digitale, mentre i trimmer di regolazione della lettura della tensione e della corrente citati nel manuale della serie TPS4000 erano mostrati sulla serigrafia ma non montati. Era quindi logico supporre che quei due trimmer ignoti fossero gli elementi di taratura della lettura della tensione e della corrente nel TPD4302D ed era proprio così. Ma ruotandoli non si riusciva a raggiungere il valore corretto, in quanto si arrivava al fondo scala del trimmer senza raggiungerlo. Quindi o la tensione di riferimento del voltmetro digitale era errata o mal regolata, visto che sia la lettura della tensione che quella della corrente era troppo alta e, come detto, non si riusciva a riportarla al valore corretto mediante l'apposito trimmer, oppure qualche resistore era variato di valore. O forse entrambe le cose. Per risolvere la questione, mentre scriveva queste note, al Beppe è venuta un'idea geniale (beh... non eccessivamente bovina...): provare a misurare una tensione esterna nota e precisa mediante gli appositi ingressi e verificare se la lettura è corretta (e allora il voltmetro è a posto ed è qualche resistore in qualche partitore altrove ad aver cambiato valore) oppure no (e allora occorre rifare la taratura del voltmetro digitale). Utilizzando l'appena arrivato alimentatore Kepco ABC10-10DM, impostabile sino al millivolt, in unione, tanto per far numero, al multimetro digitale Fluke 8840A, si è ottenuto il risultato mostrato nella foto 2. Conclusione: quel voltmetro digitale abbisogna di una bella ricalibrazione e in mancanza di qualsiasi schema o documentazione bisognerà vedere se si riesce a trovare a occhio un qualche possibile punto di regolazione.

* * *

Prima di terminare i lavori di risistemazione della scaffalatura per ospitare degnamente il Kepco ABC10-10DM giunto inaspettato, il Beppe ha riaperto il TPS4302D per vedere se gli riusciva di ricalibrare il voltmetro digitale. Nella foto 3 si vede una panoramica dell'interno dell'alimentatore, mentre la foto 4 mostra una vista ravvicinata del DVM, che non ha punti di taratura oltre i due trimmer azzurri che, come detto più sopra, dovrebbero servire a calibrare la lettura della tensione e della corrente nella posizione "INTERNAL" del commutatore INTERNAL/DVM. Risulta inoltre impossibile leggere le scritte sull'unico IC presente nel DVM, in modo da cercare qualche informazione sull'eventuale datasheet, salvo smontare completamente lo stesso. Quindi per ora niente ricalibrazione; se ne riparlerà se e quando si riuscirà a trovare documentazione in proposito.

* * *

Poiché al Beppe sembrava impossibile che non ci fosse nessun punto di taratura dell'indicazione del DVM quando usato per la misura di tensioni esterne, dopo matura (solo in considerazione della sua età) riflessione gli è venuto il sospetto che anche in tale modalità la tensione misurata passasse attraverso il trimmer di regolazione della misura della tensione nella posizione "INTERNAL". È così in effetti era: anche coi 10.000V applicati alle boccolo DVM, ruotando il trimmer in questione si variava la lettura, con sempre l'impossibilità di arrivare a quella corretta. Perciò potrebbe essere che qualche resistore su quella basetta sia cambiato di valore al punto da superare la limitata capacità di regolazione di tale trimmer, o che qualcuno, forse lo stesso papocchiatore dell'alimentatore a 5V, abbia montato un resistore di valore errato. Gli dèi dell'elettronica, a quanto pare, esigono che il Beppe smonti il povero DVM per accertare la faccenda.

* * *

Uniformatosi al volere divino, il Beppe ha estratto il povero DVM dall'apparato, non senza qualche tacito insulto a chi ha deciso di mettere delle viti in posti disgraziati, quasi irraggiungibili senza smontare l'apparato, ed è stato premiato da quanto visibile nella foto 6, in cui finalmente si riesce a leggere la sigla dell'integrato SMD con tante zampette permettendo di trovare su Internet questo datasheet che riporta uno schema di utilizzo dell'integrato, da cui si nota come la regolazione della lettura della tensione venga effettuata mediante un trimmer da 500kΩ posto in serie ad un resistore da 9,9MΩ, e nient'altro. Quindi, se il trimmer non ha sufficiente campo di regolazione occorre variare o il resistore in serie, o quello che fa partitore con esso, connesso a un altro piedino dell'integrato e commutato dalla funzione autorange dello stesso. Poiché però l'errore era più o meno lo stesso a qualsiasi valore di tensione, sembrava ragionevole dubitare del resistore in serie al trimmer. I valori presenti sul DVM in questione erano stati ridotti rispetto a quelli dello schema di esempio, cosa peraltro prevista dal datasheet stesso, e precisamente divisi per 10, visto che il trimmer era 50kΩ e non 500kΩ, e che la resistenza in serie era 975kΩ e non 9,9MΩ. Ma... se si dividono per 10 i valori dei resistori, 500kΩ diviso 10 fa 50kΩ, e fin qui tutto bene, ma 9,9MΩ diviso 10 fa 990kΩ e non 975kΩ, che è sì un valore standard della serie E96, ma non è né il più vicino (il più vicino è 1MΩ) né è accettabile in questo caso, salvo variare anche il valore del trimmer. Infatti i valori originali divisi per 10 darebbero un range di regolazione da 990kΩ a 1.04MΩ, mentre con 975KΩ il range diventa da 975kΩ a 1,025MΩ. Non era quindi per nulla strano che il poverino non ce la facesse a riportare in calibrazione il DVM.

* * *

Rimosso il resistore da 975kΩ e sostituitolo con uno da 1MΩ 1%, cercandone tra una decina quello di valore più basso, finalmente il trimmer riusciva a riportare in calibrazione il DVM, come si può vedere nelle foto 7 e 8. La calibrazione della lettura della corrente la si ottiene per un pelo, col trimmer a fondo corsa (altro resistore troppo basso o troppo alto?), ma il Beppe ormai aveva esaurito la sua scorta di frasi irripetibili, quindi ha reinstallato il DVM nell'alimentatore e dichiarato ricalibrato il TPS4302D.

Foto 1. L'alimentatore Topward TPS4302D. Notare le due boccole marcate «DVM» ed il commutatore «INTERNAL/DVM» che permette di usare il voltmetro digitale interno per la misura di tensioni esterne. Come si nota, l'unico strumento presente deve essere commutato per misurare la tensione o la corrente fornita dal ramo positivo o da quello negativo. Evidentemente l'inserimento di quattro strumenti digitali (come fatto sulle versioni analogiche, come questa, in cui sono presenti due voltmetri e due amperometri) sarebbe costato troppo.

Foto 2. La pensata geniale del Beppe all'opera. L'alimentatore Kepco ABC10-10DM è stato impostato per 10.000 V e tale tensione è stata inviata all'ingresso per la misura di tensioni esterne del TPS4302D e per verifica al multimetro Fluke 8840A. Risultato: una tensione di 10.000 V viene letta come 10.21 V dal voltmetro digitale del TPS4302D, che quindi è il responsabile dell'impossibilità di calibrare l'indicazione data.

Foto 3. L'interno dell'oggetto. I due stampati in alto e in basso sono i due alimentatori 0-30V 2A, i cui finali sono montati sui dissipatori posti sul pannello posteriore, lo stampato al centro con a sinistra un dissipatore è l'alimentatore fisso 5V 3A. Lo stampato in basso a destra coi due trimmer azzurri e i due connettori bianchi fissato sul pannello frontale è il DVM.

Foto 4. Una vista ravvicinata del DVM. Si intravede tra i due connettori un integrato SMD con tanti piedini, ma nessun punto di taratura oltre ai due trimmer azzurri che, come già detto, servono a tarare la lettura della tensione e della corrente nella posizione "INTERNAL" del commutatore INTERNAL/DVM.

Foto 5. Il DVM parzialmente estratto dall'apparato. Restano collegati ad esso i fili che collegano i due LED +CC e -CC al circuito stampato, in quanto, pur facendo capo ad un connettore, risultano fissati con una fascetta al resto del cablaggio e non è indispensabile scollegare il connettore in questione per lavorare sul DVM.

Foto 6. Rimossa una piastrina metallica di schermo, fissata mediante le viti che hanno suscitato le furie del Beppe, si vede l'integrato con cui è realizzato il DVM, che è un TSC815CBQ, di cui questo è il datasheet.

Foto 7. Finalmente il trimmer riesce a riportare in calibrazione la misura della tensione.

Foto 8. La calibrazione della misura della corrente la si ottiene col trimmer a fondo corsa, ma va bene così. Come sostenuto da un vecchio proverbio ripreso poi da Voltaire e da molti altri, "L'ottimo è il peggior nemico del bene".