テクトロニクス TDS7104 オシロスコープの完全復元記録

シリコンバレーの蚤の市で、テクトロニクス製の TDS7104 オシロスコープに出会いました。外観は汚れや指紋以外には良好でしたが、当初の提示価格 $700 は相場離れしていました。しかし、売り手のポール氏が「良い取引を組もう」と口癖のように値引きし、最終的に $300 で入手することができました（※試して購入という形式でした）。

帰宅後の起動では初期動作は良好でしたが、数時間後に再起動時に BIOS 画面で停止する CMOS バッテリーエラーが発生。本稿では、このオシロスコープを完全に復元するために私が行った手順を解説します。

TDS7104 の特徴と仕様

TDS7104 は 2000 年半ばに登場した高性能なアナログ・デジタルハイブリッド型オシロスコープです。

• 基本仕様
  • 帯域幅：1GHz（1 チャンネル使用時のみ）。マルチチャンネル使用时は低下します（2 通道：5Gs/s、3〜4 通道：2.5Gs/s）。
  • サンプリングレート：最高 10Gs/s。
  • 筐体：重量約 18kg、旧型 TDS700 シリーズと同サイズで奥行きが深いです。
• コネクタと形式
  • 非標準コネクタではなく、プローブやアダプタ不要な通常の BNC コネクタを採用しています。
  • マザーボードは NLX フォームファクター（RadiSys SF810）。
  • CPU：Socket 370 採用（私は 850MHz セロンを装備）。
• ディスプレイと操作
  • 640x480 ピクセルの LCD です。抵抗式タッチパネル搭載で、マウス不要で高機能な操作が可能です。
  • Intel 810 グラフィックボードに加え、波形描画専用 hardware を持つ Chips & Technologies 69000 カードを搭載しています。
• その他の特徴
  • PowerPC ベースのコントローラーボード（VxWorks）と大容量アクイジションボードを内蔵。
  • デフォルトは 500k サンプルメモリですが、オプションで 4M/ch に拡張可能。
  • ライセンスキーによる保護スキーム（ただし昔からハッキングされています）。
  • 筐体ラベルより、Apple TV リモコン用などの高帯域信号測定用途の流出品である可能性あり。

一般的な故障モードと注意点

EEVblog フォーラムなどで報告されている主な故障は以下の通りです。私の機体では「CMOS バッテリー」と「HDD の寿命」の問題だけでした。

• PC マザーボードの CMOS バックアップバッテリー枯渇
• PowerPC コントローラーのバックアップバッテリー枯渇（起動後アプリケーションが開くがフリーズする）
• ハードディスクドライブ（HDD）の不具合
• 電源ユニット内部コンデンサからの漏電

※ PowerPC バッテリーの交換は非常に手間がかかり、別途詳細な手順（NVRAM 書き換えなど）が必要です。また、電源ユニットの不良は単純なコンデンサ交換で解決できるケースが多いです。

復元手順

1. ハードドライブからイメージ作成

起動状況に関わらず、まずは HDD を外部 USB アダプターに接続し、データを救出してください。

• 工具:

  HDD Raw Copy Tool

  （Windows 版）。
• 注意点: IBM Travelstar のような寿命に近い HDD は破損セクタが出ることがあります。早期バックアップが重要。

2. CR2032 バックアップバッテリーの交換とディスプレイ調整

PC マザーボード内の CR2032 を交換してください（※分解手順は後述）。

• 注意点: 直後に TekScope の表示が「256 カラーパレットモード」になり破損していた場合、**Chips & Technologies 69000 グラフィックカードの設定を「True Color 24 ビットモード」**に戻す必要があります。
• ディスプレイの明るさ: CR2032 交換直後は LCD が暗い場合がありますが、CCFL バックライト交換は不要です。以前の利用者がガンマ設定を下げていた可能性が高いです。

⚠️ フロントパネルを外さないで！

フロントパネルのプラスチック製タブは非常に脆いです。無理に外すと折れてしまいます。

• 飾りリングやクリップを無理に操作せず、フローピードライブ交換など、PC メンテナンスの作業は開かずに実施可能です。

3. オシロスコープの分解（必要な場合）

テスト機器の分解記録を残すため、詳細な手順を記述します。全部で 30 個以上のネジが必要です。

1. アクセサリバッグ: クリックリリースボタンをマイナスドライバーで外し、布地を裂かないように注意してください。
2. 姿勢調整: 背面の足を使って逆さまに立てておくと、底面のネジ作業が楽になります。
3. 上部パネル: アクセサリバッグを固定するネジを外して取り外します。
4. 底部パネル & BNC 飾りリング:
   • 底部パネルのネジと、BNC コネクタ周りの黒い飾りリングのネジ（3 つ）を外します。
   • 飾りリングは完全にはずさず「緩める」だけで OK です（次の作業の邪魔になるため）。
   • 底部パネルは完全にスライドさせて外してください。
5. ハンドルとサイドパネル: 底部パネルを外すと、ハンドルを留めるネジが露出します。ここからサイドパネルが外れます。
6. シートメタルカバー（RF シールド）: 上部の AC コネクター部分と下部を取り外します。一部のネジは BNC カバーの下にあることに注意してください。

注意点: 私の機体では電源ユニットや PowerPC バッテリーは動作良好だったので、内蔵部へのアクセスは不要でした。修復が必要な場合を除き、この手順は行わない方が安全です。

下部カバーの再取り付け

作業前に必ず、アクイジションボードを傷めないよう、シートメタルカバーを元位置に戻してください。

4. SSD への移行（HDD の交換）

故障した HDD を 64GB mSATA SSD に交換しました（mSATA から 2.5 インチ IDE アダプタを使用）。

• 失敗談: HDD Raw Copy Tool でイメージをコピーしたが、Windows 起動時に

  STOP: c0000218 {Registry File Failure}

  エラーが発生。
• 対策: OS を完全再インストールしました。

5. OS の再インストール：Windows 2000 Pro Embedded

TDS7104 は Windows XP でも動作するようですが、私は既知の安定性を求めて Windows 2000 Proを選びました。ISO は Internet Archive から入手可能です。

CD-ROM ドライブの問題と代替

• 元搭載の TEAC CD-224E は BIOS で読み込めませんでした。
• eBay より「新型」TEAC CD-224E に交換しましたが、依然として動作せず（BIOS 検出すら不可能）。
• 解決策: USB メモリからのブートです。

USB ブートの実装（WinSetupFromUSB）

CD-ROM が使えないため、USB メモリをインストール媒体として用意します。

1. WinSetupFromUSB

   を使用して、Win2k ISO を USB メモリに焼く。
2. Plop Boot Managerを Floppy ドライブ経由（または USB Floppy）で起動し、BIOS に USB デバイスを追加する。
3. BIOS で Floppy から起動し、Plop で USB メモリをブートさせる。

補足: RadiSys マザーボードの USB ポートは 1 つのみなので、PS/2 キーボードが必要です。USB ハブは非対応です。

インストールプロセス

• フェーズ 1: テキストモードで進行し、SSD にドライバをコピー。
• フェーズ 2: 再起動後、GUI モードでのインストール。USB メモリも引き続き参照されます。

6. ドライバーとファームウェアのインストール

専用ドライバの入手

GitHub の

exit-failure/tds7000

• フロントパネル: USB デバイスとして認識されます。
• Texas Instruments PCI-1225 CardBus Controller: Windows 標準ドライバは動作せず、リポジトリ内の

  unsup.inf

  を使用。
• PCI to PCI ブリッジ。
• Chips & Technologies 69000 グラフィックカード: TekScope の波形描画には C&T 専用ドライバが必要です。

テクトロニクスファームウェアの更新

公式サイトから v2.5.5 をダウンロードし、実行ファイルを起動するだけです。PowerPC 用

vxboot

テクトロニクスフォントのインストール

特定のシンボル（トリガー等）が正しく表示されない場合、カスタム TrueType フォントが必要です。

• tekfonts.zip

  を展開し、古いフォントを削除して新しいものを再インストールします。
• 手順：[スタート] → [設定] → [コントロールパネル] → [フォント]

7. ライセンスの有効化

高度な機能（ジッター分析など）を有効化するにはライセンスキーが必要です。

• リポジトリ内の

  validate.py

  で既存キーを確認できます。

• gen.py

  スクリプトを使って、シリアル番号とオプションマスクから新しいキーを生成可能です。

  ./gen.py tds7104 B021551 000000000000000008000000000000000000
  

• 生成されたキーは、大文字/小文字、ダッシュの有無問わず柔軟に動作します。

8. クリーニング

ノブの滑り止め層に指紋が付きやすいため、90% イソプロピルアルコールで拭き取ると新品のような状態になります。

• 警告: 99% のアルコールはプラスチックを攻撃する可能性があるため注意してください。
• ノブ自体が破損している場合は、TDS220 のノブ（同じ形状）を eBay などで購入できる場合があります。

おわりと考察

以上で復元が完了しました。起動までの時間は 2 分 50 秒から 1 分 35 秒に短縮され、波形表示も正常になりました。

• 感想: Agilent 54831 よりもこちらの方が気に入りました。
• 今後の予定: 今後低帯域の用途以外では小型オシロスコープが実用的と判断されるため、再度クラigslist で出品する可能性があります。

参考文献

• TDS7000 シリーズユーザーマニュアル / サービスマニュアル
• EEVblog フォーラム: Tek CSA7404/TDS7000 リペアプロジェクト（必見：41 ページ以上のスレッド）
• xdevs: テクトロニクス TDS7000 シリーズ修復ガイド
• 41J Blog: TDS7054 修復記録
• GitHub:

  exit-failure/tds7000

  （多くのリソースとスクリプトがある）
• YouTube: Feedbackloop（PowerPC NVRAM バッテリーレス化の手法）
• YouTube: John Tinkers（分解プロセスと PowerPC の再プログラミング）
• TDS7104 電源回路図（Xyphro 氏作成：自己責任で参照してください）