Fotoreparaturanleitung - Endstufen einstellen

Liebe Gemeinde, auf vielfachen Wunsch hier nun die allgemeine Anleitung zum Einstellen von Offset und Ruhestrom von Endstufen:

(den hier mitlesenden Fachkundigen sei vorweg gesagt, daß diese Anleitung keinerlei Anspruch auf "technical correctness" erhebt, sondern des besseren Verständnisses wegen so einfach wie möglich gehalten ist und alles nicht wirklich Notwendige einfach wegläßt! o.k.?)

Zunächst muß ma wissen, daß es unterschiedliche Konstruktionsprinzipien von Endstufen gibt. Wir unterscheiden prinzipiell komplementäre und quasi-komplementäre Endstufen. Erstere sind wesentlich häufiger anzutreffen! Man erkennt den Unterschied auf den ersten Blick: wenn zwei gleiche Leistungstransistoren (das sind die größten im Gerät, stets auf Kühlkörpern montiert) gleich sind, also identische Typenbezeichnung haben, handel es sich um eine quasi-komplementäre Endstufe. Wenn diese unterschiedliche Bezeichnungen haben, handelt es sich um eine komplementäre Endstufe. Den Unterschied in der Wirkungsweise erkennt man im Netzteil. Bei der quasi... wird nur eine Betriebsspannung benötigt, bei der komplem... benötigt man dero zwei. Quasikomplementät deshalb, weil man die vorhandene Spannung halbiert und den einen Transistor von Null bis halb betriebt und den zweiten von halb bis voll. Für unsere Einstellanleitung wollen wir nur die ohnehin häufigeren Komplementärendstufen betrachten.
Hier wird der eine Transistor (der so genannte PNP-Transistor, der in Japan immer mit 2SA... oder 2SB... bezeichnet ist) mit der negativen Spannung betrieben, der andere (der so genannte NPN-Transistor, der in Japan immer mit 2SC... oder 2SD... bezeichnet ist) mit der positiven. In der Mitte zwischen diesen Spannungen ist die Masse, verbunden mit dem Gehäuse! Spannungsmessungen, die wir in einem Gerät vornehmen, werden in der Regel mit dem schwarzen Anschluß des Meßgerätes an die Masse vorgenommen.



Als Beispiel habe ich hier mal die Endstufe eines Kenwood KA-1500 als Beispiel herangezogen. Die Transistoren Qm19 und Qm21 sind eben jene End-Transistoren auf dem Kühlblech des linken Kanals (merke: ungerade Zahlen linker Kanal, gerade Zahlen rechter Kanal!). Die rote Linie oben zum Qm19 ist die positive Betriebsspannung (hier rund 32 Volt), die gestrichelte rote Linie unten am Qm21 ist dann die negative Betriebsspannung mit -32 Volt in diesem Gerät. Diese Betriebsspannung wird mittels Gleichrichter und zwei großen Elkos erzeugt, die so groß sind, daß man sie sofort sieht, wenn man in ein Gerät hinein schaut. Je größer diese sind, (als ...µF-Wert), desto leistungsfähiger ist das Netzteil für Impulsleistungen. Alle wWerte über 10.000 dürfen als gut gelten, kleinere Geräte haben dann auch kleinere Werte. Unser KA-1500 hier hat 6.800 µF, für einen Verstärker mit gerade mal 2 mal 38 Watt an 4 Ohm - nicht schlecht! Wie man nachmißt, ob die Transistoren defekt sind, erkläre ich mal in einem anderen thread.

Zwischen den beiden Transistoren sieht man zwei Widerstände im Schaltbild (Rm73 und Rm75) die man die sogenannten Emitterwiderstände nennt. Diese haben fast immer werte von unter einem Ohm. Auch hier ein Qulitätsmerkmal: je niedriger dieser Ohmwert, desto hochwertiger die Endstufe. In unserem Beispiel sind dies 0.47 Ohm, das ist Mittelklasse. Hichwertige Geräte haben 0,22 Ohm oder noch weniger. An der Stelle, an der sich die Widerstände berühren - da kommt unser Lautsprechersignal heraus.

In diesem Schaltplan muß man die dicke schwarze Linie beachten, das ist der Signalweg! Ein Schaltplan hat immer die Flußrichtung von links nach rechts (so wie wir auch lesen). Die Transistoren Qm7 und Qm9 ganz links sind also die ersten, die das Signal vom Lautstärkesteller erhalten, das ist links im Bild (es steht 155mV dran). Dies ist die so genannte erste Differenzierstufe, die Transistoren Qm11 und Qm13 stellen die zweite Differenzierstufe dar, dahinter teilt sich das Signal in postive und negative Anteile auf und geht oben (als positives Halbsignal) weiter an Qm15 und unten (as negatives Halbsignal) an Qm17. Dies sind die so genannten Treiber. Hier wird die Spannung (das sind die Volt) verstärkt, dann folgen die schon vorher beschriebenen Transistoren Qm19 und Qm21, die nur den Strom (das sind die Ampere) verstärken. Strom und Spannung zusammen ergibt dann Leistung (das sind die Watt). Das soll jetzt erst mal genügen, sonst wird es manchen zu kompliziert.

Da oben nur die positiven Signalanteile (das sind alle die im Oszilloskop oberhalb der X-Achse angezeigt werden) verstärkt werden und unten nur die negativen (auf dem Scope unterhalb der X-Achse) ist der Übergabepunkt (also die X-Achse an sich) kritisch. Wenn dieser Übergabepunkt nicht stimmt, hört sich das verzerrt an. Dazu muß den so genannten Ruhestrom (auch Arbeitspunkt genannt) einstellen. In usnerem Fall soll dieser 30mA betragen (siehe am Qm19 oben als Pfeil). Weil man Strom aber nur messen kann, wenn man eine Leitung auftrennt, machen wir es uns einfacher: wir messen über die Emitterstände die Spannung, so wie hier abgebildet:



Dann entsprechen in diesem Beispiel 30mV den gewünschten 30mA - aber das ist nur in diesem Beispiel so!!! Wenn man keine Unterlagen zu einem Gerät hat, geht man so vor: zunächst das Meßinstrument (auf DC-Volt einstellen) anschließen, wie hier abgebildet:



Dann das Ruhestrom-Trimerpoti nach langsam links drehen (also im Gegenuhrzeigersinn!), das Meßinstrument muß dabei immer kleinere Werte anzeigen. Nun langsam wieder im Uhrzeigersinn hochdrehen, bis etwa 10-20 mV über beide Widerstände angezeigt werden. Läßt sich das problemlos bewerkstelligen, kann man sicher sein, daß die Endstufe korrekt arbeitet. Natürlich darf das ganz nicht mit Signalen durchgeführt werden! Stets Volume auf Null, bzw. nichts anschließen und auf einen Hochpegeleingang schalten (Aux oder CD oder Tape). Die Widerstände könne unterschiedliche Bauformen haben, wie man auf dem Foto sieht. Sie sind aber immer in der Mitte miteinander verbunden. Wenn überhaupt kein Strom fließt, die Endstufe jedoch arbeitet, aber dabei kräftig verzerrt - dann ist meist einer beiden Widerstände hochohmig.



Hier ein Foto eines unbkannten Gerätes, man erkennt die beiden Emitterwiderstände (auf denen HONDA steht). Oben sind die Einstelltrimmer zu sehen.

Am Schluß noch ein Wort zum so genannnten Offset. Bei teureren Geräten findet man häufig noch zwei weitere Trimmer weiter vorn in der Endstufe (in der Differenzierstufe). Diese sind meist nicht als Blechtrimmer, sondern in Kunststoff gekapselt ausgeführt. Diese dienen dazu die Bauteiltoleranzen auszugleichen, damit hinten am Ausgang
die negativen und posiiven Anteile exakt einander aufheben. Hierzu müssen wir unser Meßgerät (ebenfalls auf DC-Volt) mit dem roten Kabel in der Mitte der beiden Emitterwiderstände anschließen, den schwarzen an Masse. Nun mit dem Trimmer auf exakt Null Volt einstellen. Den anderen Kanal bei allen Einstellungen nicht vergessen!

Allgemeine Ratschläge:
Bitte immer sehr vorsichtig im Inneren des Gerätes arbeiten. Stets beachten, daß hier lebensgefährliche Spannungen herrschen! Wenn man zu unsicher ist, lieber einen Fachkundigen fragen. Und: wenn etwas bei den Einstellversuchen kaputt gehen sollte, bitte nicht mir die Schuld dafür geben!

Weitere Fotoanleitungen folgen, soweit das gewünscht wird. Zu Themen, die dabei behandelt werden sollen, bitte Vorschläge machen.



Beste Grüße
Armin777

Alle Elkos sind nun getauscht, der DC-Offset hat sich leider nicht verbessert, siehe http://www.hifi-foru...ad=1092&postID=63#63