Daub D 500 MSL … wie Offset und Ruhestrom einstellen?

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2ohren
Neuling
#1 erstellt: 20. Sep 2021, 14:40
Hallo, Freunde des Vintage-HiFi,

in einem Second-Hand-Laden flüsterte mir einst eine Daub D 500 MSL zu: „Nimm mich mit!“. Der Firmenname war mir aus meiner Hobbymusiker-Phase in den 1980ern als Hersteller „amtlicher Verstärker“ in Erinnerung. Die PA-Endstufe war defekt, aber für ein Handgeld zu bekommen, da musste ich einfach zuschlagen. Jetzt habe ich das Projekt in Angriff genommen und die Reparatur versucht.

Zwei Leistungstransistoren konnte ich als defekt identifizieren und ersetzen. Damit lief die Kiste nach wer-weiß-wie-vielen Jahren wieder, die Freude war groß und die Stimmung euphorisch. Bis ich auf die Idee kam, das Gerät einzumessen und die Hybris besaß, es zu versuchen … denn beim Drehen der Trimmpotis begann das Gerät plötzlich bedrohlich zu summen und mechanisch zu schwingen, was nach wenigen Sekunden mit einem weichen „Plopp“ und dem Ansprechen der Schutzschaltung in – meinerseits ernüchtertem – Schweigen endete. Fazit: Wieder zwei Leistungstransistoren abgeschossen.
Es war wohl zu spät in der Nacht …

Die defekten Leistungstransistoren sind inzwischen wiederum durch neue ersetzt, aber ich scheue mich davor, die Endstufe einzuschalten, weil an den Trimmwiderständen jetzt „ungesunde“ Einstellungen vorliegen und ich den HiFi-Göttern nicht schon wieder unsinnige Rauchopfer darbringen möchte. Dummerweise habe ich an beiden Kanälen herumgeschraubt, ohne die zuvor eingestellten Widerstandswerte zu notieren.

Links zu gefundenen Informationen und Darstellungen, auf die ich mich im Folgenden beziehe, sind unten angefügt.


Frage 1
Was sind „sichere“ Startwerte für die (auf den Fotos blauen) Trimmwiderstände RX1 (Offset) und RX4 (Ruhestrom) beim nächsten Einschalten?

Frage 2
Sind die von mir zusammengetragenen Informationen zur Vorgehensweise richtig (alles ohne Eingangssignal gemessen)?

  1. Offset
    Zunächst wird RX1 so justiert, dass am IC1 (TL071) zwischen Pin 6 (Ausgang) und Masse IC (im Platinenlayout die magentafarbene Leiterbahn) 0 V +/-100 mV anliegen (mein Quelldokument ist an dieser Stelle unleserlich, die 0 V sind eine Mutmaßung).

  2. Ruhestrom
    Danach wird mit RX4 der Spannungsabfall über die Emitterwiderstände (je 0,33 Ohm) auf 2 mV DC eingestellt (gemittelt über alle Widerstände) – eine andere Quelle spricht von ca. 2,5 mV DC. Welcher Wert ist zu bevorzugen?

  3. Da capo al fine
    Beides nach einer Stunde Aufwärmzeit wiederholen.

Frage 3
Einer der auf den Leistungstransistoren klebenden Temperaturfühler hat seine Klebekraft eingebüßt. Ist es richtig, dass er im Wesentlichen über seine Anschlussdrähte (die am Kühlkörper entlang geführt werden) die Temperatur der Umgebungsluft misst und daher nicht wärmeleitend auf dem Transistor sitzen muss?
Foto dazu (ganz unten rechts)



Vorab schon mal vielen Dank für Eure Hilfsbereitschaft.

Sonnige Grüße
Roland


– – – – –
Links

Mein Modell scheint im Wesentlichen baugleich zu sein mit diesem:
Daub D 500 C

Direktlinks zu Subframes dieser Webseite (auch über die Navigationsleiste des obigen Links erreichbar):
Daub D 500 MSL (mein Modell)
Schaltplan und Platinenlayout (identisch mit meinen Platinen, wobei ich die Werte der Bauteile nicht im Einzelnen verglichen habe)
Infos zum Ruhestrom


[Beitrag von 2ohren am 20. Sep 2021, 19:48 bearbeitet]
hf500
Moderator
#2 erstellt: 20. Sep 2021, 19:55

2ohren (Beitrag #1) schrieb:





Frage 1
Was sind „sichere“ Startwerte für RX1 (Offset) und RX4 (Ruhestrom) beim nächsten Einschalten?


Moin,
willkommen im Forum.
Ein ueberholter Verstaerker wird grundsaetzlich mit einer Vorschaltgluehlampe in der Netzleitung in Betrieb genommen und (vor-)eingestellt.
Die Lampe begrenzt den aufgenommenen Strom und schuetzt dadurch die Transistoren. Bei diesem Verstaerker kann es eine 100
W-Lampe sein (ca. 0,5A)



Frage 2
Sind die von mir zusammengetragenen Informationen zur Vorgehensweise richtig (alles ohne Eingangssignal gemessen)?
[list=1]
  • Offset
    Zunächst wird RX1 so justiert, dass am IC1 (TL071) zwischen Pin 6 (Ausgang) und Masse IC (im Platinenlayout die magentafarbene Leiterbahn) 0 V +/-100 mV anliegen (mein Quelldokument ist an dieser Stelle unleserlich, die 0 V sind eine Mutmaßung).

  • Ruhestrom
    Danach wird mit RX4 der Spannungsabfall über die Emitterwiderstände (je 0,33 Ohm) auf 2 mV DC eingestellt (gemittelt über alle Widerstände) – eine andere Quelle spricht von ca. 2,5 mV DC. Welcher Wert ist zu bevorzugen?


  • Kommt so hin, ich wuerde die Gleichspannung auch am Verstaerkerausgang messen. Wie gross der Ruhestrom genau ist, ist unerheblich, er muss so gross sein, dass bei kleiner aussteuerung die Uebernahmeverzerrungen verschwinden (Knick in der Sinuskurve im Nulldurchgang). 2 oder 2,5mV ist egal, wenn damit die Groessenordnung passt.
    Die Einstellungen koennen sich gegenseitig beeinflussen, daher wechselseitig kontrollieren.
    An der Lampe eine Weile betreiben, oft ist damit auch Zimmerlautstaerke moeglich (abhaengig von der Lampe, mein leuchtender Schutzwiderstand ist inzwischen ausser fuer kleine Verstaerker (2x30W) eine 200W-Lampe).
    Wenn er zuverlaessig laeuft und sich einstellen laesst, Lampe herausnehmen und bei voller Netzspannung nachkontrollieren/einstellen.



    Frage 3
    Einer der auf den Leistungstransistoren klebenden Temperaturfühler hat seine Klebekraft eingebüßt. Ist es richtig, dass er im Wesentlichen über seine Anschlussdrähte (die am Kühlkörper entlang geführt werden) die Temperatur der Umgebungsluft misst und daher nicht wärmeleitend auf dem Transistor sitzen muss?


    Der NTC hat eigentlich ein Gehaeuse mit Schraubstutzen, er ist hier abgesaegt. Er muss mit dem Gehaeuse waermeleitend mit dem zu "befuehlenden" Objekt verbunden sein. Ueber die Anschlussdraehte bekommt man niemals die erforderliche Waerme in das Ding.
    Die Temperatur ist an dem Transistor oder am Kuehlkoerper zu messen. Damit wird der Ruhestrom konstant gehalten, er wuerde sonst bei Erwaermung der Endtransistoren durchgehen. Kuehlkoerper, Endtransistoren und das Element der Temperaturerfassung (Diode, NTC oder "Ruhestromtransistor" ) muessen unbedingt guten thermischen Kontakt untereinander haben.

    73
    Peter
    2ohren
    Neuling
    #3 erstellt: 22. Sep 2021, 15:49
    Na, das ging ja unerwartet schnell und umfassend. Herzlichen Dank, Peter, für die Tipps, die ich mit Erfolg anwenden konnte. Dazu weiter unten mehr.


    Zunächst möchte ich postwendend einen Tipp an das Forum zurückgeben (natürlich nur für Leute, die wissen, was sie tun und die nötige Vorsicht walten lassen):
    Um dem Verstärker einen Schutzwiderstand in Form einer handelsüblichen Leuchte mit Glühlampe vorzuschalten, lässt sich ein 5-fach Netzverteiler (bei meinem war der Schalter defekt) unter Verwendung der darin befindlichen Bauteile recht einfach so umfunktionieren, dass die Phase der Netzzuleitung in Reihe über nur noch zwei Steckplätze läuft (im Zickzack über die vorhandenen Stromführungsschienen, die dafür wechselseitig unterbrochen und teils neu in ihren Sockeln angeordnet werden). Es muss dann an beiden Steckplätzen ein Verbraucher angeschlossen und ggf. eingeschaltet sein, um den Stromkreis zu schließen. Die Funktion des Schutzkontakts bleibt dabei erhalten.
    In meinem Fall musste nicht einmal gelötet werden: Ein kurzes Stück Stromführungsschiene wurde zum Verbinder zwischen zwei Steckern. Diese Verbindungsstelle habe ich mit Schrumpfschlauch isoliert, das Gehäuse geschlossen, die nicht mehr genutzten Öffnungen abgeklebt und das Ganze beschriftet, um Fehlbedienung zu vermeiden.


    Nach diesem Exkurs zum Zwischenbericht meines Projekts.

    Die Kiste läuft. Sicher noch nicht optimal, aber bisher dauerhaft. Neue Fragen sind aufgetaucht.


    Schutzwiderstand

    Ich hatte nur einen dimmbaren 300W-Strahler zur Hand. Mit gedimmter Lampe (zunächst auf ca. 1/3 Helligkeit eingestellt) gab die Schutzschaltung des Verstärkers die Kanäle nicht frei (auch bei 2/3 nicht) – wohl weil der Dimmer die Phase anschneidet oder der Kaltwiderstand dieses Glühfadens zu hoch ist. Ungedimmt hat es dann geklappt: Kurzes Aufglühen beim Einschalten der Endstufe.


    Offset- und Ruhestromeinstellung

    Das Erreichen eines symmetrischen Spannungsabfalls an den Emitterwiderständen auf den PNP- und NPN-Schienen bei annähernd 0V Offset scheint unmöglich.
    Frage
    Was ist wichtiger: 0V Offset oder die symmetrische Verteilung des Ruhestroms durch die PNP- und NPN-Schienen? Der Verstärker wird in meinem Wohnzimmer nie im Leistungs-Grenzbereich arbeiten.

    Der Spannungsabfall an den Emitterwiderständen zeigt bei einen Mittelwert von 2mV bis 2,2mV je PNP- bzw. NPN-Schiene an einzelnen Widerständen Ausreißer zwischen 1,5mV und 3,5mV – je nach Einstellungsziel: Optimierung von 0V Offset oder Stromsymmetrie auf den PNP- und NPN-Schienen.
    Frage
    Ist eine solche Streuung tolerierbar oder weisen die Ausreißer auf Probleme hin, die gelöst werden sollten?

    – – –

    EDIT:
    Mittlerweile habe ich herausgefunden, dass es Software-Oszilloskope gibt. Es folgt der Screenshot eines 1kHz Sinus, der durch meine Anlage per Mikrofon aufgenommen wurde. Zum Testen der Symmetrie wurde das Bild in der rechten Hälfte um 180º gedreht und leicht versetzt überlagert. Für meine Augen sieht das richtig gut aus. Lohnt sich da überhaupt noch weiteres Trimmen oder müsste die Auflösung für eine qualifizierte Beurteilung deutlich höher sein?

    1kHz_per_mikrofon__rechts gedreht und versetzt fu?r symmetrietest

    – – –


    Gleichspannung an den Lautsprecherausgängen

    Sie liegt mit 1,5mV und -1,5mV recht günstig.


    Wärmeentwicklung

    Die Kühlkörper werden im Leerlauf überall gleichmäßig handwarm – und bleiben es auch nach mehreren Betriebsstunden bei mittlerer Hörlautstärke.
    Der Lüfter ist übrigens für den HiFi-Einsatz im Wohnzimmer momentan deaktiviert. Der Verstärker wird allerdings ohne Deckel betrieben und nur für Wohnzimmerlautstärken genutzt.


    So weit mein Zwischenbericht. Weitere sachdienliche Hinweise nehme ich dankbar entgegen.


    Nebenbei: Das Finden einer Flüsterlüfter-Lösung soll eines eines meiner nächsten Projekte werden – für diese und ein, zwei weitere Vintage-PA-Endstufen in meinem Mehrwege-System, die alle ihre speziellen (teils geradezu magischen) Qualitäten und ihren individuellen Charme haben. Falls Interesse besteht, kann ich bei Gelegenheit meine diesbezüglichen Erfahrungen teilen.

    Viele Grüße erstmal
    Roland


    [Beitrag von 2ohren am 22. Sep 2021, 22:47 bearbeitet]
    hf500
    Moderator
    #4 erstellt: 23. Sep 2021, 15:47
    Moin,
    Kontrolle des Ausgangssignales mit Mikrofon geht nicht, das muss direkt gemessen werden.
    An sich sollte der Spannungsabfall ueber den Emitterwiderstaenden eines Transistorpaares gleich sein.mHabe ich mich selten drum gekuemmert, ich messe meist zwischen den Emittern eines Paares. Ausserdem kann es von der Schaltung des Verstaerkers abhaengen, denn es koennte Wege fuer den Strom geben, die die Stromverteilung leicht "schief" erscheinen laesst.
    Die Ausreisser bei verschiedenen Widerstaenden haben ihren Grund in den Stromverstaerkungstoleranzen der Transistoren. Im Leerlauf ist die Wirkung der Emitterwiderstaende zu klein, als dass sie eine gleichmaessige Lastaufteilung erreichen. So uebernimmt dann erstmal das "staerkste" Transistorpaar die Arbeit. Bei groesser werdendem Strom greift dann die Lastverteilung ueber die Emitterwiderstaende.

    73
    Peter
    2ohren
    Neuling
    #5 erstellt: 25. Sep 2021, 15:53
    Auch direkt an den Lautsprecherausgängen per USB-Interface gemessen, erhalte ich mit der Generatoren-Oszillographen-Software AudMes auf beiden Kanälen einen sauberen, symmetrischen 1kHz-Sinus ohne Nulldurchgangs- oder sonstige sichtbare Verzerrungen. Die Schaltung scheint Asymmetrien zwischen Bauteilen gut zu kompensieren. Leider kann ich das nicht systematisch für alle Betriebszustände abklären, dazu fehlen mir Werkzeug und Know-How.

    Die letzten Hinweise in Verbindung mit diesem Messergebnis schaffen jedoch hinreichend Vertrauen in die Richtigkeit meines Tuns und die Zuversicht, dass der Verstärker in Wohnzimmerverhältnissen sicher und stabil arbeiten wird – und das war das Ziel meiner Anfrage.

    Beim Hören zeigt der Verstärker Qualitäten. Momentan betreibe ich ihn im Mittel-Hochtonbereich meiner Anlage. Dort ist er in der Lage, ganz ohne Schärfe und mit exzellenter Feinauflösung die abgebildeten Klangräume „atmen“ zu lassen – ganz wie ich es mag.

    Ich bin begeistert.

    Nach einigen Tagen des Betriebs meine ich eine Veränderung im Klangbild wahrzunehmen. Anfangs fast unterkühlt nüchtern im Charakter, spielt er jetzt mit etwas mehr Wärme, Farbenreichtum und Körperhaftigkeit, ohne an Transparenz einzubüßen. Das ist sehr vielversprechend, insbesondere wenn es so laufen sollte wie bei einem anderen PA-Verstärker der Eisenschwein-Ära, der mich anfangs sogar eher unbeteiligt ließ, der aber nach einiger Einspielzeit geradezu „aufblühte“ und es mittlerweile schafft, mich auch emotional ins musikalische Geschehen einzubinden – ähnlich einem guten Röhrenverstärker.

    Nochmals herzlichen Dank, Peter, für die Hilfsbereitschaft und die Klarheit der Darstellung, durch die ich wieder Einiges gelernt habe.

    Viele Grüße und Alles Gute
    Roland
    2ohren
    Neuling
    #6 erstellt: 29. Sep 2021, 16:09
    @ Tiago_

    Hallo,

    leider kann ich aus unerfindlichen Gründen keine PM senden, daher antworte ich hier.

    Vielen Dank für die sachkundigen Informationen und Hinweise, die zudem ein neues Experimentierfeld eröffnen.

    Nach einer (sehr) kurzen Recherche gibt es (auch) im Bereich OP-Verstärker widerstreitende Erfahrungswerte, was ja nichts anderes bedeutet, als dass man das für den persönlichen Geschmack Richtige aussuchen kann.
    Das ist also eine schöne Inspiration, der ich bei Gelegenheit sicher nachgehen werde.

    Eigentlich bin ich kein Elektronik-Bastler, habe nur von meinen Eltern gelernt, dass man Vieles selbst reparieren kann – und aus der Schulzeit gerade so viel Grundwissen mitgenommen, dass ich diese spezielle Aufgabe mit einiger Recherche und kompetenter Hilfestellung bewältigen konnte.

    Momentan zehre ich noch von dem damit verbundenen Erfolgserlebnis und bin erstmal zufrieden, den Verstärker im Zusammenspiel mit meinen anderen Komponenten kennenlernen zu können.
    In meiner Kette darf er zunächst ab 400Hz aufwärts spielen. Danach werde ich prüfen, ob er mir im Bereich 40 – 400Hz besser zusagt. Unter 40Hz verrichten aktive Subwoofer ihren Dienst.
    Jedenfalls wird er bei mir im Wohnzimmer nie bis an seine Leistungsgrenzen herangeführt werden – hier ist vielmehr Detailarbeit und Harmonie mit den anderen Komponenten gefragt.

    Wie bereits gesagt, glaube ich ein Einspielverhalten wahrzunehmen, das sich zunächst einmal stabilisieren sollte.
    Es ist aber bereits jetzt klar, dass dieser Verstärker in einer Liga spielt, in der seine Grundcharakteristika auch auf lange Sicht wenig Wünsche offen lassen dürften.
    Darüberhinaus ist es bei Geräten dieser Güte wie mit einem guten Wein: Ich brauche nach einer anfänglichen Sympathieerfahrung viel Zeit und Gelegenheit, mich darauf einzulassen, um sie in verschiedenen Kontexten bis in ihre Nuancen hinein erkunden und erspüren zu können.

    Sollten mir bei dieser Annäherung Schwächen auffallen oder ich einfach mal wieder Lust aufs Experimentieren entwickeln, kann ich jetzt auf Deine Empfehlungen zurückgreifen.

    Vielen Dank dafür und liebe Grüße
    Roland
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