Rettung eines NAD Model 300 - Bilderstory

Ich hatte Gelegenheit, an einen sogenannten "Monster-Receiver" Baujahr 1975/76 zu kommen, von der ersten NAD Serie: NAD (New Acoustic Dimension) Model 300:

2 x 110 W Sinus, 23 kg schwer, Überbreite und Übertiefe, japanisches Design
gebaut bei Foster, Japan, im Auftrag von NAD
Dolby
sehr schöne, lange, lineare türkisblau beleuchtete UKW-Skala

Ich kenne dieses Gerät, habe bereits den entsprechenden "Nur-Vollverstärker, den ich sehr schätze. Der Model 300 Receiver ist wert, erhalten zu werden!




Was waren die Krankheiten?
Skalenbeleuchtung total dunkel. Skalenzeigerbeleuchtung dunkel. Stereoleuchte dunkel.
Abgleich stimmte nicht mehr richtig (Ratiomitte und Feldstärkemaximum nicht zusammen, FM-Klirrfaktor etwas erhöht)
Massiver Endstufenschaden linker Kanal

Einige Elkos ziemlich mitgenommen.


Seht selbst:

Hier schon auf der Endstufenplatine die Spuren des Endstufengaus: Es muss heftig geknallt haben!




Also Endstufenplatine akribisch überprüft, Treibertransistoren erneuert und Endstufentransistoren erneuert, natürlich mit neuer Wärmeleitpaste.






Und am Regeltrenntrafo langsam hochgefahren, dabei die Stromaufnahme kontrolliert. Bei 220V dann Strom von 0,22 A ist OK. Nach Ruhestromeinstellung dann bei 0,18 A. Das sieht nun schon gut aus.





Im Netzteil für den Vorverstärker einige kleinvolumige Elkos, die der Hitze ausgesetzt sind und erneuert werden möchten. Die Kunststoffhülle ist schon geschrumpft.




Der Skalenzeiger ist durch eine Micro-Glühbirne in seinem Kopf beleuchtet. Komplett ersetzt, und nun bekommt die Front wieder ein Gesicht. Aber die Stereoleuchte ist noch dunkel.






Sodele, neue Stereoleuchte, was sieht man aber? Bei Feldstärkemaximum steht die Mittenanzeige nicht in der Mitte. Das wird der Diskriminatorabgleich beheben (hat er auch!).




Die toten Birnchen hinter den Metern wurden ersetzt. Dafür wurden Fassungen aus Sicherungshalter-Teilen eingebaut. Die alten Birnchen waren an ihren Anschlussdrähten eingelötet. Sollte man nun ein Lämpchen erneuern müssen, ist Löten nicht mehr nötig.




Ebenso wurden die anderen Skalenlampen erneuert und dann ging es an den FM-Abgleich. Auf dem Schirm sieht man das 1 KHz Signal und dessen Oberwellen. Es wirde auf Pegelmaximum und Klirrfaktorminimum abgeglichen und der Stereodekoder auf maximale und symmetrische Kanaltrennung eingestellt. Ebenso der Oszillatorkreis abgeglichen, so dass die Skala exakt stimmt.




Hier sieht man die 1. Oberwelle (k2) mit einem Klirrabstand von 57 dB bei FM-Stereo, Hub 47,5 kHz, einschl. Pilottonhub von 7,5 kHz, Modulation mit 1 kHz, das ist ein Klirrfaktor von 0,14% (Umrechnung: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-klirr.htm ). Mono-Klirrfaktor sogar unter 0,1%. Das ist für ein Gerät von 1975 sehr gut.

Ganz am rechten Rand auf dem Schirm (Skalenende ist 20 kHz) sieht man übrigens das 19 kHz Pilottonsignal mit mehr als 60 dB Abstand (vertikale Einheit = 10 dB).

Der Abgleich ist hier übrigens sehr einfach. Bei den Japanern ist das alles standardisiert. Man benötigt da schon keine Anleitung mehr, die Geräte fast aller Hersteller sind ähnlich. Bei den deutschen Herstellern gab es dagegen grössere Unterschiede in den Details und eine Abgleichanweisung ist dann angeraten.



Man sieht im Diagramm des Klirrfaktors über den gesamten FM-Frequenzbereich, wie schön konstant niedrig der Klirr ist, bei 0,15% THD, bis hinauf zu 7,5 kHz. Da oberhalb von 7,5 kHz die nächste Oberwelle ja bereits ausserhalb des Übertragungsbereichs zu liegen kommt, der ja bei FM nur bis 15 kHz geht (der Pilottonfilter schneidet ja darüber ab), bekommt die Kurve nach 7,5 kHz einen Knick. Muss ja so sein.




Der FM-Frequenzgang wird geprüft, indem mit einem externen Frequenz-Sweep moduliert wird und das Signal des Receivers am NF-Ausgang gemessen wird:




Im oberen Frequenzbereich sieht man dann den Pegelabfall aufgrund der Deemphasis:




Wenn ich nun darauf die Preemphasis mit einer Zeitkonstanten von 50 µs anwende, finde ich eine leichte Anhebung (+1,8 dB bei 10 kHz, danach wieder Abfall) des Übertragungspegels zu hohen Frequenzen. Im Hörbild kommt das etwas "hellere Klangspektrum" als sehr angenehm rüber. Es entspricht einer tatsächlichen Deemphasis von 40 µs in diesem Receiver statt des Sollwertes von 50 µs.



Danke an Hans, für die Excel-Tabellenkalkulation des Effekts der Zeitkonstanten, die ich hier etwas erweitert verwendet und als "grüne Balken" eingetragen habe. Siehe dazu auch: http://www.radiomuseum.org/forum/american_vs_european_fm_de_emphasis.html


Im NF-Teil wurden ebenfalls Frequenzgang, Klirrfaktor, Intermodulationsverzerrungen und Leistung gemessen, nachdem DC-Offset und Ruhestrom der Endstufen abgeglichen waren. Dort ist auch alles in bester Ordnung: >2 x 120 W bei 1 kHz an 4 Ohm mit < 0,05% THD, Frequenzgang 20Hz - 20 kHz innerhalb -0,5 dB, Klirrfaktor bei Neinnleistung mit 1 kHz an 8 Ohm 0,015%. Die Endstufen sind übrigens schon voll-komplementäre Gegentaktendstufen.

Hier die Teile, die erneuert wurden:




Und so sieht er nun wieder aus und spielt in voller Pracht und junger Frische:







Es grüsst Euch,
Reinhard




NACHTRAG
:schaem:

Ist mir peinlich!

Die beobachtete Höhenanhebung (interpretiert mit 40 µs Deemphasis statt 50 µs) geht ganz simpel darauf zurück, dass bei der Messung der Höhenregler nicht mittig stand. Wenn man genau hinsieht, erkennt man das sogar auf dem Foto, wo der Frequenzsweep gerade läuft. Wie weiter unten mit nachgeschalteter 50 µs Preemphasis nachgewiesen, hat der NAD Model 300 (nahezu) brettgeraden FM-Frequenzgang bis 15 kHz (-1,5 dB).

Hallo Jörg,

grundsätzlich vertrete ich die Auffassung "gute Verstärker klingen nicht". Ich muss Dir aber in dem Sinne beipflichten, dass NAD in den Model 200 und Model 300 Typen eine Klangregelung hat, die auch meinem Empfinden in idealer Weise entgegenkommt. Ich habe häufiger Kompenenten getauscht und bin beim NAD Model 200 Vollverstärker geblieben (weitgehend baugleich - Ausnahme Phonovorverstärker, der ist im Model 200 noch etwas besser als beim Model 300 Receiver).

Das heisst nicht, dass andere Komponenten das NF-Verstärkermässig nicht gleichfalls könnten, Saba (91xx, 92xx), Grundig (insbesondere V 5000 und SXV 6000 / A 5000) usw. Aber ich bin mit meiner derzeitigen Konfiguration wunschlos glücklich - kein Grund zum wechseln, denn besser geht nicht!

Den NAD Model 200 Vollverstärker hatte ich auch mit Endstufentotalschaden bekommen und restauriert.

Herzlichen Gruss,
Reinhard

Hallo Heino,

na wenn dat mal nich wat Unanständiges iss? Boudoir-Stil, da muss ich erstmal nachgucken!:lesen:

...kokettiert mit Charme, Sinnlichkeit, Romantik, Verspieltheit und Intimität.
...lässt bestimmt mehr Frauenherzen höher schlagen als bei Männern.
...üppig, opulent.

Also ich weiss nicht, also die Goldstreifen und Goldapplikationen an den Röhrenradios sehen mir doch mehr nach Boudoir aus... und mein NAD 300 lässt leider das Frauenherz meiner Liebsten auch nicht höherschlagen. Originalton: "Ich schmeisse den ganzen Elektroschrott nochmal weg....Überall steht was!":nudelholz:

Gruss,
Reinhard

Heino, es tröstet mich! Ich bin also nicht alleine.

Muss genetisch sein, es fehlt ihnen das Sammler-Gen.

Gruss,
Reinhard

Ich habe beim NAD Model 300 Receiver zur Nachkontrolle des FM stereo Übertragungsbereichs an den NF-Ausgang nun mal ein 50 µs Hochpass zum Anheben gehängt (nachgeschaltete Preemphasis) und an dessen Ausgang erneut den Frequenzgang gemessen. Der RC-Hochpass (ohne Verstärker) dämpft stark. Reicht aber, um am Ausgang des Vorverstärkers messen zu können.

Das RC- Glied ist so bemessen:




und liefert die korrekte 50 µs Preemphasis Anhebung an einer Last von 1 kOhm.

Geprüft / gemessen an 1 kOhm Last:




Wieso der Pegel so gering ist (-54dB) und was nötig ist, damit die Kennlinie genau eingehalten wird:

Am Ausgang des RC-Glieds liegen zwischen Masse und Signal - vor dem Eingang zum PC - 1 kOhm. Die exakte Einhaltung der 50 µs Preemphasis Kennlinie ist mit dem gezeigten RC-Glied nur mit dieser Last RL = 1 k gegeben. In dieser Konfiguration wird die Soll-50 µs Kennlinie genau eingehalten. Bei einer anderen Last am Ausgang des RC Glieds verschiebt und verformt sich die Durchlasskurve des Hochpass, dann muss das RC-Glied neu angepasst werden (kann mit LTSpice simuliert/berechnet werden). Wegen des Lastwiderstandes von nur 1 kOhm wird natürlich der Ausgangspegel bei niedriger Frequenz auf 1/501 => -54 dB heruntergeteilt. Inwieweit man das RC-Glied so dimensionieren kann, dass man einen höheren Pegel erreicht und inwieweit das vom Lastwiderstand hinter dem RC-Glied abhängt, steht weiter unten.

Die von mir hier verwendete Anordnung wurde experimentell und mit Simulation validiert, wie man an der exakten Übereinstimmung der Berechnung und Messung sieht (unten). Der gewählte Innenwiderstand der NF-Quelle in der Simulation (Rser = 1,7 kOhm) entsprecht dem Emitterwiderstand der letzten Transistorstufe an der ich das Signal bei der Messung abgezweigt habe.








Man kann mit geringfügig schlechterer Genauigkeit auch eine R/C Kombination von 50 kOhm / 1 nF verwenden. Die Übergangsfrequenz ist damit etwas verschoben, 3,57 kHz statt 3,2 kHz, dafür gewinnt man aber den Faktor 10 an Pegel und kann dann "komfortabler" messen. Die Abweichung der Korrekturfunktion vom 50µs Sollwert ist noch erträglich, ca. 0,2 dB bei 15 kHz. Dies, wie oben an einer Last von 1 kOhm. Der 100k Abgriff-Widerstand spielt bei einem kleinen Lastwiderstand von 1 kOhm natürlich keine Rolle, man kann ihn dann natürlich weglassen.

Hat man aber einen grösseren Lastwiderstand (z.B. 10 kOhm), ist der Fehler mit der 50 kOhm / 1 nF Kombination bei 10 kHz schon über 1 dB und bei 15 kHz bereits 2,5 dB. Bei 10 kOhm Eingangsimpedanz der Soundkarte kommt für eine vernünftige Messung deshalb nur die 500 kOhm / 100pF Kombination infrage, mit dem Nachteil des um den Faktor 10 kleineren Ausgangspegels. Der 1 kOhm Lastwiderstand über den Ausgang des R/C Gliedes gelegt, macht also Sinn, das ergibt einen vernünftiger Kompromiss zwischen möglicht geringer Dämpfung des RC-Gliedes, weitgehender Unempfindlichkeit von der Eingangsimpedanz des angeschlossenen Messgeräts (Soundkarte) und noch vertretbarer Abweichung von der 50 µs Preemphasis Soll-Funktion.

Damit nun alles gut:
Übertragungskurve des UKW-Teils misst mit dem stark dämpfenden, aber genaueren 500 kOhm/100pF RC-Glied (oben gezeigt) linear von 23 Hz bis 15 kHz, 1,5 dB Abfall an den Enden. Also hat er doch exakt 50 µs Deemphasis! Wieseo die frühere, obige Messung nur auf 40 µs kam, ist nun ja auch klar: Ich hatte dort den Höhenregler nicht auf Mittenstellung.:rolleyes: Siehe Nachtrag oben im Post!



So sieht die Messung des FM-Übertragungsbereiches mit dem "hinten" am Vorverstärker des Receivers angehängten RC-Glied für 50 µs Preemphasis jetzt endgültig aus (beide Kanäle, man kann das RC Glied natürlich auch an den LS-Ausgang hängen, gibt das gleiche Ergebnis):




Prima!:bier:


Gruss,
Reinhard

Heino,

Da ich auch in der zweiten, noch intakten Endstufe an der gleichen Position einen schon aufgerissenen pnp-Transistor gefunden habe (nach Schaltplan dort ein 2SA818 oder alternativ 2SA914, eingebaut war aber ein Alternativtyp mit anderer Pinbelegung), gehe ich davon aus, dass dort mit hoher Wahrscheinlichkeit die Katastrophe auch in der anderen Endstufe seinen Ausgang genommen hat. Denn den hat es heftig zerknallt. Leider habe ich mir den dort verbauten Ersatztyp nicht aufgeschrieben und kann mich nun nicht mehr erinnern, nur dass es weder ein 2SA818 war noch ein 2SA914. Offenbar war dieser von Forster Electric dort eratzweise verbaute Typ keine gute Wahl! Aber da die zerschossenen Transistoren ja alle "zusammenhängen" ist es wie mit der Frage "was war erst, Henne oder Ei?". Denn auch den 2SC1431 segnet schon mal gelegentlich das Zeitliche und der war natürlich auch hinüber, genauso, wie die zwei Endtransistoren an diesem Strang. Alle defekten Bauteile sind unten im Schaltplanauszug mit rotem Kreis markiert, der vermutliche Auslöser der Katastrophe ist fett gekennzeichnet.

Der nahezu völlig verdampfte Widerstand neben dem ursächlich vermuteten Transistor ist R614a (Schaltbild) 100 Ohm, der Emitterwiderstand des zerplatzten pnp-Transistors. Sein npn Pendant unten gegenüber auf der Platine erfreut sich noch bester Gesundheit.

Was nun ursächlich dafür ist, dass beide pnp-Transistoren aufplatzen? Ich weiss es nicht. Der Receiver ist von 1975. Es hiess ja, Anfang der 70iger Jahre hatte man mit einigen pnp-Leistungs-Transistoren noch einige Probleme. Vielleicht ein Ansatzpunkt?

Ich habe diesen Transistor (auch in der noch intakten Endstufe) mit dem Ersatztyp MJE 350 erneuert. Mit dem habe ich an der Stelle gute Erfahrung (ist nicht mein erster NAD Model 300, bei dem ich eine Endstufe erneuern musste). Deshalb siehst Du hier beide im Altteilephoto die ich herausschmeissen musste:










Herzlichen Gruss,
Reinhard

Nachtrag zum ergänzten Post 011:


In Post 011 habe ich eine Betrachtung zur Dimensionierung des Preemphasis RC-Gliedes (zur Nachschaltung an den Tuner oder Receiver) für korrekte Übertragungsbereichsmessung des FM-Teils ergänzt.

Man hat die Wahl zwischen guter Genauigkeit aber starker Dämpfung (R gross und C klein) oder schlechter Genauigkeit und geringer Dämpfung (R klein und C gross).

Ein guter Kompromiss ist mit der Kombination von R= 50k und C= 1 nF (Produkt immer 50 µs) durch Nachschaltung eines 1 kOhm Lastwiderstandes über den Ausgang möglich (niederohmige Ausgang des RC-Glieds):

Bei R= 50 kOhm, C= 1 nF, Lastwiderstand 1 kOhm:



Dämpfung 34.2 dB
Gute Einhaltung der 50 µs Preemphasis Funktion bis 15 kHz (bei 15 kHz Abweichung von-0,25 dB)
Relativ unabhängig von der Eingangsimpedanz der nachfolgenden Schaltung oder Messgerät, sofern diese >>1 kOhm ist (das dürfte meist der Fall sein).

Hier das Bode-Diagramm:




Wer daran Interesse hat, FM-Frequenzgang (Übertragungsbereich) zu messen und dabei, wie ich, senderseitig ohne Preemphasis auskommen muss, dem habe ich hier vielleicht einen brauchbaren Tip geben können? Für die Profis unter Euch ist das natürlich "kalter Kaffee".

Gruss,
Reinhard

Hallo Peter,

Leader Standard Signal Generator 3216.

Leader spezifiziert den FM-Klirrfaktor zu < 0.05% im Bereich 76-108 MHz / ZF 10.7 +/- 1MHz. Der Signalgenerator (Messsender) bietet intern zwei sehr klirrarme NF-Signale, eins von 400 Hz und eins von 1 kHz wählbar. Als externe NF-Quelle verwende ich eine klirrarme ESI Juli@ Soundkarte. Damit kann ich auch Frequenzsweeps machen. Ausserdem gibt es eine interne Kompensation über einen loop-back gemäss Messanordnung nach ARTA Kompendium.

Ich habe in einigen Fällen optimalen Abgleichs tatsächlich bis runter zu 0,05% Klirrfaktor messen können. Der Leader scheint das zu halten, was seine Spezifikation verspricht.

Inzwischen benutze ich Klirrfaktormessung für viele Abgleicharbeiten an Filtern. Wenn mit Wobbler auf "Symmetrie und Maximum" abgeglichen werden soll, finde ich, dass es mit "Klirrfaktor und Maximum" ebenso geht, aber mit weniger Aufwand. Aber das hängt natürlich davon ab, welchen Messpark Du standardmässig und schon fix verkabelt zugänglich hast.

Herzlichen Gruss,
Reinhard

Peter,

irgendwo habe ich gelesen, der AS 5 FM-Klirrfaktor sei auf <0,1% von Grundig spezifiziert. Ich nehme mal stark an, dass Du mit dem AS 5 auch extern modulieren kannst.

Dann muss es gehen, wenn Du einen externen klirrarmen NF-Sweepgenerator anschliesst (oder Soundkarte mit der entsprechenden Software).

Gruss,
Reinhard