Arena fft1900 Endstufe mit Gleichstrom

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shabbel
Inventar
#1 erstellt: 21. Nov 2015, 14:08
Ich habe mir einen Arena 1900 ergattert und bin bei der Restaurierung. Das Gerät ist ein Transistor von 1964/65 mit Ausgangsüberträgern. Bisher wurden alle Elkos getauscht. An beiden Endstufen liegt eine Gleichspannung an den Boxenausgängen an. Auf dem Bild sieht man den linken Kanal. Die Basis-Emitter-Spannung soll im Bereich 250-270mV sein und ist es auch. Die Leistungstransistoren machen einen intakten Eindruck. Ton kommt auch. An dieser Stelle komme ich nicht weiter. Woher kommt die Spannung von 0,86 Volt, die auch am Boxenausgang anliegt?

1900b
seychellenmanus
Inventar
#2 erstellt: 21. Nov 2015, 14:18
0,8 ist ja nicht soviel. Ich vermute das es durch Bauteilwertveränderung über die Jahre dazu gekommen ist. Mal die Widerstände auf Wert prüfen.

Ist denn die Funktion ansonsten gegeben?
shabbel
Inventar
#3 erstellt: 21. Nov 2015, 14:31

seychellenmanus (Beitrag #2) schrieb:
Ist denn die Funktion ansonsten gegeben?


Ja und nein. Ton kommt, aber rechts ist es eindeutig leiser.

Der anderer Kanal hat sogar 1,4 Volt Gleichstrom anliegen. Ich würde den Gleichstrom gerne reduzieren. Die beiden 100 Ohm Widerstände haben ziemlich genau 100 Ohm, im eingebauten Zustand gemessen. Die beiden 0,27 Ohm Widerstände dürften keinen Einfluß auf den Gleichstrom am Ausgang haben.
gst
Inventar
#4 erstellt: 21. Nov 2015, 21:10
Hast du mal die Dioden überprüft, wieviel Gleichspannung an ihnen abfällt? Die Betriebsspannungen scheinen ja praktisch symmetrisch zu sein. Ich hatte früher auch mal so einen kleineren Endverstärker, der über einen Trafo angesteuert wurde. Da bleibt erstmal, die 22n-Kondensatoren zu überprüfen. Die nächste Frage : Schwingt er - was sagt der Oszi? Leider hatte ich damals mit den deutschen Germanium-Typen wie AD150 etc auch Ärger von wegen Veränderungen nach thermischer Belastung. Ich würde dann die beiden Typen von den normalen Anschlüssen befreien und den Stromverstärkungsfaktor überprüfen. Wenn der mehr als 20% differiert, sind solche Fehler nicht unwahrscheinlich. Die Schaltung hat ja keine gleichspannungsabhängige Gegenkopplung, die Rückleitung vom Ausgang wirkt da ja nicht.
gst
shabbel
Inventar
#5 erstellt: 22. Nov 2015, 14:21
Bin schon etwas weiter. Die 22 nF Kondensatoren hatte ich auf Lager. Nach Tausch keine Änderung. Die Dioden haben alle 0,3 Volt Spannungsabfall. Mit Fön und Kühlkompresse habe ich die Temperaturabhängigkeit überprüft. Die Leistunstransistoren haben einen starken Anstieg der Gleichspannung am Boxenausgang bei Temperaturerhöhung. Bei zuvoriger Kühlung auf einem Kanal Anstieg von 1,0 auf schließlich 1,5 Volt Gleichspannung. Dann die Dioden 1N2326. Das sind wohl Dioden mit negativem Temperaturkoeffizienten. Tatsächlich: Bei Erwärmung mit Fön fällt der Spannungsabfall an allen Dioden von 0,3 auf 0,25 Volt. Es scheinen also die Endstufentransistoren einen Defekt zu haben. Werde mich mal nach Ersatz für 2N2146 umschauen.
shabbel
Inventar
#6 erstellt: 22. Nov 2015, 14:38
Bei Pollin "verschenken" die gerade den Transistor ASZ16:

Ge-P, S-L, 60 V, 8 A, 30 W, TO3. http://alltransistors.com/de/transistor.php?transistor=22092

Zum Vergleich: 2N2146:

30 V, 3 A, 70 W, T03 http://alltransistors.com/de/transistor.php?transistor=1645

Könnte ich den ASZ16 probieren?
Bertl100
Inventar
#7 erstellt: 22. Nov 2015, 14:49
Hallo zusammen,

ich denke, dass es nicht soo leicht ist, die Endtransistoren zu ersetzen. Immerhin sollten sie wohl selektiert sein.
Alle PN-Übergänge haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. Bei den Transistoren führt das dazu, dass - bei steigender Temperatur - der Basisstrom ansteigt (weil ja die Flußspannung sinkt), und damit der Kollektorstrom.
Die Temperaturkompensation funktioniert auch stark abhängig davon, wie gleichmäßig sich Transistor und zugehörige Diode erwärmen. Das kann im Gerät ganz anders sein, als wenn du hier nachhilfst.

Also ich persönlich würde da statt einem der 100R Widerstände ein Poti einbauen. Also z.B. 50R + ein 100R Poti in Reihe, und damit dann den Offset auf Null abgleichen.

Gruß
Bernhard
shabbel
Inventar
#8 erstellt: 22. Nov 2015, 15:22
Die 100 Ohm Widerstände sind 3 Watt Widerstände, die mächtig heiss werden. Da hilft wohl kein Poti.

Ein Heathkit mit ähnlicher Endstufe und den 1N2326-Dioden soll alternativ zu den Dioden auch in einer Version vertrieben worden sein, die anstelle der Dioden mit einem 91 Ohm Widerstand bestückt waren. Es wäre dann wohl sinnvoll, anstelle der 1N2126 wie Du vorschlägst, eine regelbare Widerstandsreihe einzubauen. Da an den 1N2126 in meinem Gerät ohnehin nur 0,3 Volt abfallen, sollte sich die thermische Belastung dort in Grenzen halten.

Ich komme nochmal zurück auf die Germaniumtransistoren von Pollin. Da würden mich 4 Stück 4 Euro kosten. Die 2N2146 gibt es momentan für 25 Euro pro Stück in der Bucht. Solange das mit den Pollin-Dingern irgendwie machbar ist, wäre das mein erster Ansatz.
seychellenmanus
Inventar
#9 erstellt: 22. Nov 2015, 15:45
Einfach die Endtransen tauschen bringt dich nicht weiter. Prüf die die drin sind doch erstmal ob sie ok sind. Wenn ja den wirklichen Fehler suchen.
Da liegt der Fehler wohl woanders.
shabbel
Inventar
#10 erstellt: 22. Nov 2015, 16:09
Wie überprüfe ich denn die Stromverstärkung?
seychellenmanus
Inventar
#11 erstellt: 22. Nov 2015, 17:01
Mit Hfe Anschlüssen am Multimeter, solltest du denn eins haben dass diese Funktion besitzt.
Prüfe aber doch erstmal ob die Trans. Grundsätzlich intakt sind. Beide Diodenstrecken in Durchlass und Sperrichtung prüfen.Mit dem Multimeter im angelöteten Zustand.

Wies genau geht steht im Netz, Transistor prüfen eingeben. Das würde hier Zuviel Text werden.


[Beitrag von seychellenmanus am 22. Nov 2015, 17:02 bearbeitet]
pelowski
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 22. Nov 2015, 17:22
Hallo,

was ich überhaupt nicht verstehe, nach dem Schaltbild werden die Endstufen mit +/-44V gespeist,
an den Endtransistoren liegen aber nur ~ +/- 12V an?

Grüße - Manfred
shabbel
Inventar
#13 erstellt: 22. Nov 2015, 17:50
Erstmal an Manfred. Die Endstufen werden mit +11 und -11 Volt gespeist. Wegen der Änderung des Stromnetzes von 220 auf 230 Volt ergeben sich dann etwa +12/-12 Volt. Also etwa 2 x 10 Watt Sinus pro Kanal.

Diodentest ergab:

Transistor L1 L2 R1 R2

b-c 69 68 67 68
c-b 103 101 104 103
c-e 159 169 175 162
e-c 565 537 558 575
b-e 94 94 100 91
e-b 681 634 670 688

Leider will die Darstellung hier im Forum nicht die Reihen untereinanderstellen.

Die 100 Ohm 3 Watt Widerstände haben im eingebauten Zustand: 100,2 ; 98,6 ; 100,1 ; 100,7 Ohm
Die 0,27 Ohm Widerstände kann ich nicht vernünftig messen, aber der Ruhestrom liegt zwischen 50 und 100 mA wie vorgegeben.


[Beitrag von shabbel am 22. Nov 2015, 17:52 bearbeitet]
seychellenmanus
Inventar
#14 erstellt: 22. Nov 2015, 20:29
Im angeschlossenen Zustand gemessen?
shabbel
Inventar
#15 erstellt: 22. Nov 2015, 20:46
Ja, angeschlossen.
seychellenmanus
Inventar
#16 erstellt: 22. Nov 2015, 20:55
In diesem Fall zu wenig aussagekräftig, da liegt Zuviel niederohmiges parallel.
Vorschlag das ganze nochmal abgetrennt wiederholen. Hierzu langt es jeweils zwei Beine abzulöten.
Aber grundsätzlich scheint im angeschlossenen Zustand kein Kurzschluss vorhanden zu sein. Das ist schon mal gut.

Um aber sicher zu gehen ob sie intakt sind würde ich das abgeschlossen wiederholen.


[Beitrag von seychellenmanus am 22. Nov 2015, 20:57 bearbeitet]
shabbel
Inventar
#17 erstellt: 23. Nov 2015, 13:59
Jetzt abgeklemmt.

Transistor L1 L2 R1 R2

b-c 116 115 113 109
c-b 1 1 1 1
c-e 206 187 175 194
e-c 1 1 1 1
b-e 144 149 142 153
e-b 1 1 1 1
seychellenmanus
Inventar
#18 erstellt: 23. Nov 2015, 19:21
Sieht soweit erstmal gut aus wenn es Germaniumtransen sind. Bei den üblichen Silicium Typen liegt die Flusspannung zwischen 400 und 700 mv.
Bertl100
Inventar
#19 erstellt: 23. Nov 2015, 20:11
Hallo zusammen,


Die 100 Ohm Widerstände sind 3 Watt Widerstände, die mächtig heiss werden. Da hilft wohl kein Poti.


Das ist wohl wahr! Und R511 etwas hochohmiger machen? Dann müßte sich die Mittenspannung Richtung negativ verändern - idealerweise bei null landen.

Gruß
Bernhard
shabbel
Inventar
#20 erstellt: 23. Nov 2015, 21:27
In meinen Augen wäre es am wahrscheinlichsten, daß die 100 Ohm Widerstände aufgrund der ständigen thermischen Belastung hochohmiger geworden sind.
Ich habe dann versucht, die Widerstände im Betrieb abzukühlen. Ergebnis war: Bei Kühlung eines Widerstandes ging die Gleichspannung auf 70% runter. Da Temperaturabnahme Abnahme des Widerstandswertes bewirkt, dachte ich daran, paralell zu R510 einen Regelwiderstand in der Größe 5 kOhm einzubauen. Damit wäre der ursprünglichen Alterung entgegengewirkt. Habe zusätzlich die Spannungen der anderen Seite der 100-Ohmer ins Schema übernommen. Wäre es nun sinnvoller, R511 zu verringern oder R510 zu erhöhen?

1900b
Bertl100
Inventar
#21 erstellt: 24. Nov 2015, 00:29
Hallo zusammen,

ich würde nur erhöhen. Durch erniedrigen steigt die Verlustleistung im Widerstand UND in der zugehörigen Diode. Außerdem fließt durch die erhöhte Netzspannung ohnehin schon ein etwas höherer Strom durch die Widerstände und Dioden.

Gruß
Bernhard
shabbel
Inventar
#22 erstellt: 24. Nov 2015, 11:03
Habe jetzt 5 Ohm Widerstände auf beiden Seiten in Reihe eingelötet. Der Gleichstrom sinkt von 0,86 auf 0,67 Volt. Ruhestrom bleibt im grünen Bereich, die Dioden 1N2326 haben weiterhin alle etwa 0,3 Volt Spannungsabfall. Da stimmt irgendetwas anderes nicht. Weil die Dioden alle 0,3 Volt haben, gehe ich von angeschlagenen Leistungstransistoren aus.
shabbel
Inventar
#23 erstellt: 24. Nov 2015, 16:27
Man sollte besser hinschauen. Es sind nicht die Leistungstransistoren des Manuals 2N2146 verbaut, sondern 2N2148. Die haben ziemlich abweichende Werte.

http://alltransistors.com/de/transistor.php?transistor=1645

http://alltransistors.com/de/transistor.php?transistor=1648
hf500
Moderator
#24 erstellt: 24. Nov 2015, 21:53

shabbel (Beitrag #22) schrieb:
Der Gleichstrom sinkt von 0,86 auf 0,67 Volt.


Moin,
praezise bleiben: Wenn du eine Gleichspannung meinst, dann schreibe auch "Gleichspannung". Sonst reden wir wegen Begriffsverwirrung blitzschnell aneinander vorbei.

73
Peter
Bertl100
Inventar
#25 erstellt: 25. Nov 2015, 11:22
Hallo zusammen,

die Dioden sollen ja die Basisvorspannung auf einen nahezu konstanten Wert von 0.3V stabilisieren!
Wenn du den 100R Widerstand änderst, ändern sich die 0.3V kaum, aber eben doch. Vielleicht um 10 oder 20mV. Aber GENAU das führt dann auch zu einer Änderung des Basisstroms des Endtransistors.
Ich würde schon sagen, dass das der Weg ist. Dann erhöhe halt den Widerstand nicht um 5Ohm sondern um 20 Ohm!

Gruß
Bernhard
shabbel
Inventar
#26 erstellt: 26. Nov 2015, 10:17
Bin schon bei 15 Ohm auf dem linken Kanal und 28,5 Ohm auf dem rechten Kanal. Der Effekt ist, daß kurz nach dem Anschalten die Gleichspannung bei 0,01-0,03 Volt liegt. Dann geht es innerhalb 30 Sekunden auf etwa 0,15 Volt hoch und bleibt stabil. Also müßte durch eine weitere Erhöhung der Widerstände auf beiden Kanälen der Gleichspannungswert im Bereich 0,01-00,3 Volt stabil bleiben?

Ich frage mich nur, welche Bauteile sich so stark verändert haben, daß eine Widerstandskorrektur im Bereich von 30% nötig ist. Habe bei Pollin mal 10 Stück von den Germaniumleistungstransistoren für 75 Cent bestellt. Die Werte sind ja nicht so verschieden von den verbauten Transistoren.
Bertl100
Inventar
#27 erstellt: 27. Nov 2015, 22:35
Hallo zusammen,

wenn du siehst, wie wenig sich doch die Spannung an den Dioden verändert hat, als du die Widerstände erhöht hast, dann merkst du, wie genau es hier geht!
Germanium Halbleiter neigen denk ich schon zum altern. Wie oft hatte ich schon in Ratio-Detektoren alter Radios Dioden, die eigentlich gepaart waren, aber im Laufe von 30 Jahren recht unterschiedlich waren!

Gruß
Bernhard
hf500
Moderator
#28 erstellt: 27. Nov 2015, 23:11
Moin,
was meinst du, kann man diese Endstufe ohne grosses Tamtam auf Silizium umstricken?
In der Originalschaltung steht ueber den Dioden etwa das Doppelte der Basis-Emitterspannung des zugehoerigen Transistors.
Rein testhalber wuerde ich die Dioden verdoppeln (je 2x 1N400x) und dann einen PNP-Siliziumtransistor einsetzen. Der genaue Kollektorstrom ist dann vom Emitterwiderstand abhaengig, denn die Schaltung jedes Endtransistors ist im Grunde die einer Konstantstromquelle, die durch die Spannung der Uebertragerwicklung moduliert wird.

Aenderungen der beiden 100 Ohm Widerstaende haben wenig Einfluss auf den Betriebspunkt des Transistors, diese Widerstaende sind nur die Vorwiderstaende der Dioden. Es haengt von deren differentiellen Widerstand ab, wie gross sich eine Stromaenderung in der Diode in einer Spannungsaenderung ueber der Diode abbildet.

Meiner Ansicht nach waere es einen Versuch wert, Si-Transistoren zu testen.
Ein Kandidat waere dieser hier :http://www.pollin.de/shop/dt/MjU5ODY4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Transistoren/Transistor_2N4906.html
2N2955 waere mir spontan auch bekannt, aber schon sehr reichlich dimensioniert ;-)

73
Peter
shabbel
Inventar
#29 erstellt: 28. Nov 2015, 18:12
Also, ich habe jetzt einen 10-er Pack ASZ16 Germanium-Leistungstransitoren von Pollin für Stück 75 Cent bekommen. Habe dann die 10 Stück auf Durchbruchsspannung gemessen und sortiert. 7 von 10 waren in einem engen Toleranzbereich. Dann habe ich die "selektierten" eingelötet.

http://alltransistors.com/de/transistor.php?transistor=22092

Ergebnis: Erstens ist die Gleichspannung auf einem Kanal ganz weg, auf dem anderen wesentlich kleiner. Außerdem klingt das auch viel sauberer.

Nur ist der Ruhestrom viel zu hoch. Statt bei 50..100 mA sind es jetzt 240 mA. Der Ruhestrom soll ja zwischen 50 und 100 mA liegen. Die Basis-Kollektorspannung ist etwas niedriger als die 250 mV aus der Schaltzeichnung. Gehe ich richtig in der Annahme, daß das über eine Erhöhung der 0,27 Ohm Widerstände korrigierbar ist? Wie mache ich das?
hf500
Moderator
#30 erstellt: 28. Nov 2015, 20:20

shabbel (Beitrag #29) schrieb:
Wie mache ich das?


Moin,
versuche mal 0,33 Ohm. Besorge dir auch 0,39 und 0,47 Ohm. Man koennte damit auch noch hoeher gehen, aber mit steigendem Widerstandswert sinkt die Ausgangsleistung (wenn nur ein paar Watt fehlen, merkt man das aber auch nicht). Mit der Betriebsspannung sind ohnehin nur etwa 10-15W/Kanal drin. Grundsaetzlich wird die Endstufe aber auch mit groesser werdenden Emitterwiderstaenden stabiler, weil ihre Stromgegenkopplung steigt.

Waere es mein Geraet, wuerde ich aus Neugier doch mal einen Umbau auf Silizium versuchen. Aber wenn mit ASZ16 schon Licht am Ende des Tunnels ist...

73
Peter


[Beitrag von hf500 am 28. Nov 2015, 20:47 bearbeitet]
shabbel
Inventar
#31 erstellt: 28. Nov 2015, 21:47
Wenn, dann müssen die Transistoren aus Germanium sein. Allein schon wegen der Originalität. Der Klang ist sogar sehr gut. Ich bin völlig rappelig, wenn ich den Receiver vorerst nicht hören kann. So warm und natürlich habe ich noch nie einen Transistor gehört. Selbst der Beomaster 1200 ist dagegen leblos. Ich werde ein paar Widerstände besorgen. 0,5 Watt dürfte wohl reichen?

Es kommen noch mehr Fotos. So sah der Receiver am Anfang aus. Mittlerweile ist das Woodcase schon mit Schellack poliert.

657
hf500
Moderator
#32 erstellt: 28. Nov 2015, 22:30
Moin,
auch wenn die Belastung gering ist, nimm besser 1W Widerstaende.

73
Peter
shabbel
Inventar
#33 erstellt: 29. Nov 2015, 10:46
Wo kauft man denn günstig solche Widerstände ein?
shabbel
Inventar
#34 erstellt: 09. Dez 2015, 10:07
In der Bucht. Eine nette Verkäuferin hatte ein Sortiment von 0,16 bis 0,82 Ohm als 2 Watt Widerstände eingestellt.

Das Ergebnis ist schon ziemlich zufriedenstellend.

Emitter-Basis-Spannung 0,15 Volt an allen 4 Transistoren. Die alten Transistoren hatten 0,25 Volt, wie im Schaltbild angegeben.
An den Boxenausgängen liegen etwa 0,1 Volt an - alle zusätzlichen Widerstände konnte ich wieder entfernen.
Der Ruhestrom ist leider immer noch etwas hoch. Mit den 0,82 Ohm Emitterwiderständen (der größte wert, der zur Verfügung stand) sind es 110 mA. Die Außentemperatur der Leistungstransistoren liegt damit im Betrieb bei etwa 40 Grad Celsius. Es klingt alles sehr gut und ist somit betriebsfähig.

Ich möchte gerne noch andere Germaniumtransistoren ausprobieren, die mit geringerem Ruhestrom laufen bzw mit kleineren Emitterwiderständen. Aus welchen Kenndaten eines Transistors kann man erkennen, ob ein Typ mit geringem Ruhestrom läuft?
hf500
Moderator
#35 erstellt: 09. Dez 2015, 18:47
Moin,
dieses Kenndatum ist der Stromverstaerkungsfaktor (hfe, B, ß (als beta zu lesen). Er kennzeichnet das Verhaeltnis von Basis- zu Kollektorstrom (Ic=B*Ib). Der Emitterstrom ist um den Basisstrom groesser als der Kollektorstrom, daher ist streng rechnerisch so eine quasikomplementaere Endstufe immer etwas "schief".

73
Peter
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