Metaxas Iraklis Urversion

Es war noch das Ergebnis der Simulation der dynamischen Intermodulationsverzerrungen DIM(100) nachzuliefern, früher genannt: TIM (transient intermodulation distortion).

Bei schnellen Verstärkern (hohe slew rate) ist nach Otala ein guter (geringer Wert) für diese Verzerrungen zu erwarten. In LTSpice hat sich das bestätigt, obwohl im Simulationsmodell ja wegen der Datenverfügbarkeit langsamere TOSHIBA Endtransistoren verwendet wurden (nur fT 20 MHz) statt der tatsächlich verbauten (fT 90 MHz).

In der Simulation bei einer Ausgangsleistung von 32W an 4 Ohm betrug DIM(100) für den Metaxas Iraklis Verstärker 0,06%. Mit Sicherheit also unhörbar wenig.

Reinhard

oldiefan schrieb:

habe sowohl ein korrektes Modell für TL071 verwendet, als auch das vereinfachte TI Modell, an das Du denkst.
Beide, das einfache von TI auf Basis BJT, und das genauere auf Basis JFET, geben in der Metaxas Iraklis Simulation dasselbe Ergebnis

Hallo Jogi,
in einem Punkt haben wir allerdings beide nicht recht gehabt: Das einfache Modell von TI ist doch kein BJT-Modell sondern auch bereits ein JFET Modell. Ich habe heute genauer hingesehen. Aus dem zugehörigen .sub File geht eindeutig hervor, dass die beiden JFET-Transistoren (J1 und J2 im Modell) durch positive channel JFET abgebildet werden.



DAS ist also im Standard-LTSpice Modell voll in Ordnung.

Was aber im Standard-Modell des TL071 nicht in in Ordnung ist, das ist die Stromaufnahme im Leerlauf von 1,6mA. Und das verbesserte Modell, das ich mit der zugehörigen Schaltung oben gezeigt habe, hat dieses Manko natürlich nicht. Die fehlerhafte Leerlaufstromaufnahme des Standard Texas Instruments LT071 LTSpice Modells ist auch mehrfach im Web thematisiert worden.


Michael,
damit braucht es dann auch keine 3,8k oder 3,3k Widerstände in der Zenerdiodenanpassung. Es funktioniert auch 6,2k, wie original in der Schaltung des Verstärkers vorgesehen, so dass am TL071 korrekt +/- 15V anliegen.

Nun stimmts von A bis Z.

Gruß
Reinhard

kugel-balu schrieb:

Die 2N2219A/2N2905A haben normal wenigstens 120, oft so um 200. Das ist alles unkritisch.

Hallo Michael,

Ah, die meintest Du.

In der Simulation haben 2N2905A und 2N2219A Beta von 230 bzw. 250. Wenn ich Beta auf 60 reduziere, finde ich keine stärkere Schwingneigung. Sondern das Gegenteil ist der Fall. Wenn ich eine Grenzbedingung wähle, bei der die Endstufe mit Beta 60 für 2N2905 und 2N2219 noch nicht schwingt, schwingt sie dann heftig, wenn ich Beta auf 200 setze. So herum würde man es ja eigentlich auch erwarten. Ich habe im Transistor-Parametersatz dabei NUR Beta geändert, sonst ist alles andere gleich geblieben.

Bei Defekt der Endtransistoren Kannst Du mit einer Schädigung auch der Spannungsverstärkerstufe rechnen. Vermutlich altern die Endtransistoren schneller und reissen dann alles davor mit. Sicher weiss man es aber nie. kann auch umgekehrt sein...wenn die Transistoren im Differenzverstärker und der Spannungsverstärkung altern, dadurch Schwingung auftritt, die die Endtrsnsistoren überlastet...?

Gruß
Reinhard

Ahja, danke Reinhard für die Richtigstellung.
Damit hat sich das mit dem TL071 augeklärt.

Endstufen ohne Eigenschutz waren sehr beliebt bei sog. HighEnd Auslegungen,
weil Schutzbeschaltungen zusätzlich zur Hauptfunktion die reine Lehre verwässern.

In der Realität kann es in der Tat sein das dadurch die Schaltung in Grenzfällen einen nicht mehr ganz so idealen Verlauf hat, wenn man die gekrümmte Kennlinie eines Diodenstrecke (eines Transistors oder einer Diode) als aktives Element verwendet.

Deshalb wurde sowas dann weggelassen und ein saftiger Einschlag in Kauf genommen wenn der Hamster die Lautsprecherleitung beknabberte.

Hallo Michael,

das weiss ich nicht.

Auch nicht, warum die Verstärkung sich bei Alterung verringert, wie Du habe ich das auch schon häufiger bemerkt. Beim Grundig A 5000 und V 5000 gibt es keine DC-Offset-Einstellung, stattdessen sind die Transistoren im Differenzverstärker auf gleiche Verstärkung hin selektiert. Bei unterschiedlicher Verstärkung gibt es einen Offset von >50mV bis über 100mV auf dem Endstufenausgang. Ich habe mehrfach nach Endstufenreparatur gefunden, dass der DC-Offset auch zu hoch war. Nach Einbau neuer vorher selektierter Transistoren in der Differenzverstärkerstufe war alles wieder gut. Also hat sich wenigstens einer, vermutlich aber beide, im Beta geändert. Das kann ein Folgeschaden des Endtransistordefekts gewesen sein oder auch nicht.

Gruß
Reinhard

Hallo Michael,

Simulation:
Der Mataxas Ikarus Phonovorverstärker liefert 52dB Verstärkung im Betriebsmodus für MC (330 Ohm Widerstand zugeschaltet) und exakt 40dB für MM (330 Ohm Widerstand abgeschaltet).

RIAA-Entzerrung ist von 20Hz bis 20 kHz gut bis sehr gut eingehalten: bei 30Hz +0,7dB; bei 20 kHz +0,2dB.



Aufgrund der ungeschwächten Verstärkung bei 20 Hz und darunter, sollte der nachgeschaltete Verstärker ein notfalls zuschaltbares Rumpelfilter haben.


Bei MC-Betrieb hat die schaltbare Zusatz-Eingangskapazität sowie die Phonokabel-Kapazität keinen und der umschaltbare Eingangswiderstand fast keinen Einfluss. Der Frequenzgang (RIAA-Entzerrung) ist mit einem MC-System (100µH/135 Ohm) im MC-Betrieb ausgezeichnet.


MC-System angeschlossen:




Im MM-Betrieb wirkt sich die etwas zu hoch gewählte Eingangskapazität nachteilig aus. Angesichts der zusätzlichen Phonokabel-Kapazität von 100pF und der schaltungseigenen Eingangskapazität von hier nochmals 80pF, ist die Eingangskapazität insgesamt 450pF. Für ein MM-System Shure V15 III mit L=500mH/R=1350 Ohm bleibt der Frequenzgang zwar bis 15 kHz innerhalb +/- 2dB noch gut, wäre aber mit einem 100pF Kondensator statt 270pF (damit Gesamtkapazitätslast 280pF)noch besser.

Hier in rot Frequenzgang mit MM-System 500mH/1350 Ohm, wenn C=270pF am Eingang durch 100pF ersetzt werden (eine Kabelkapazität von 100pF wurde zusätzlich berücksichtigt).




In der Original-Konfiguration (ohne den zugeschalteten 270pF Kondensator) werden mit einem Audio Technica AT13 (670mH/1200 Ohm) nur 12,4 kHz bei -2dB erreicht. Der Phono-Vorverstärker ist also für MM-Systeme mit deutlich mehr als 500mH nicht so gut geeignet, dafür ist die Grund-Eingangskapazität etwas zu groß.

Die zuschaltbare zusätzliche 270pF Kapazität (blau) bewirkt bei MM-Systemen eine Anhebung um ca. 2dB im Bereich 8-10kHz, aber damit kommt der Abfall ab 10 kHz zu früh und zu stark. Simulation für 500mH/1350 Ohm:



Verbesserungsmöglichkeit (Simulation):
Nach der Simulation wäre der feste Kondensator mit 100pF (Kabelkapazität von 100pF und sonstige Schaltungs-Eingangskapazität von hier 80pF kommen noch zusätzlich) statt wie hier 270pF und als zuschaltbare Kapazität 160pF-270pF für grössere Flexibilität bei den MM-Systemen günstiger.

Auf die aufwendige Spannungsversorgung bin ich nicht eingegangen. Sie soll eine in hohem Mass stabile und brummfreie Versorgung bieten. Ich gehe davon aus, dass sie das kann.

Gruss
Reinhard

Haste schon´n Plan?

Wie ich schon schrub, Simmulation der reinen Elektronik ist nur die halbe Miete, wenn sie denn überhaupt einigermaßen geht.
Über die Über-alles-Daten sagt es nullkommanichts aus. Bestes Beispiel sind in der Simmularion scheinbar unfaßbar "verkehrte" Verstärker die Überalles dennoch ausreichend bis ausgesprochen fabelhaft klingen und auch zu messen sind.
(ich erinnere an Graetz Vorverstärker aus BELCANT'O mit Horror-Simulation oder an DUAl TVV-schießmichtot oder ELAC Ur-Entzerrer von 1955 mit unheimlich gutem Klangbild, sehen simuliert alle aus wie Entengrütze am Schuh)

Auch mit Schottky-Dioden als Gleichrichter wäre ich vorsichtig, ohne relativ große Vorwiderstände und Snubber stören die oft deutlich und unterliegen jedem halbtauben Selen-Stinkerchen.

Wir haben hier kein Tomaten-Ikon

Ich dachte das dieses Kohle-Strichgemälde ein Escher ist

Ansonsten, im Westen nichts Neues.

Dürfte genau einer der vielen Applikationen entsprechen.
Ich würde das Autobias-Gedöns als entbehrlich lassen.
Ein netter Einkoppelkondensator schadet nichts und es entfällt die Gefahr das der zusätzliche OPAMP zusätzlichen Quatsch produziert.
Eingangsschutz fehlt natürlich wie so oft, aber das ist kein Alleinstellungsmerkmal.
Die Verbindung Direkteingang, Autobias, kein Eingangsschutz kann natürlich in Verbindung mit Computern und Röhrengeräten zu unerwarteten Rauchzeichen führen.
Da braucht nur mal ein Trottel einen Ausgang eines Röhren-Schallplatten-Koffer anschließen bei dem etwas (ein Kondensator) das Wasser nicht halten kann.
Alles schon passiert, auch bei mir, man ist nicht gefeit vor Leuten...

Das Netzteil ist nicht enddoof gemacht, ich nehme auch gerne nichtintegrierte, diskrete Glieder für empfindsame Kleinstsignalstufen.
Es ist hier vermutlich notwendig zu stabilisieren, ansonsten und da wo eh schon eine stabilisierte Spannung steht reicht mir ein Gyrator.

Jogi schrieb:

sind in der Simmularion scheinbar unfaßbar "verkehrte" Verstärker die Überalles dennoch ausreichend bis ausgesprochen fabelhaft klingen und auch zu messen sind.
(ich erinnere an Graetz Vorverstärker aus BELCANT'O mit Horror-Simulation oder an DUAl TVV-schießmichtot

Das sind wieder Beispiele, wo es nicht an der Simulation gelegen hat, sondern an mangelhafter Durchführung und Unkenntnis dessen, der sie durchgeführt hat. Oft sitzt das Problem vor dem PC!
Jedenfalls gibt es keinesfalls "verkehrte" Resultate, wenn der Verstärker so simuliert wird, wie er auch gemessen wird. Ich beweise das!

Der MM-Vorverstärker EV 4 im Graetz Belcanto 300 ist ein einstufiger Entzerrer Vorverstärker, dessen Schaltung so ausgelegt ist, dass für die korrekte Entzerrung die elektrischen Eigenschaften (Innenwiderstand und Induktivität) des angeschlossenen Magnetsystems einbezogen sind. Deshalb muss auch in der Simulation das Magnetsystem als Teil der Verstärkerschaltung enthalten sein. Ich habe das schon mal geschrieben, dass das bei einstufigen Entzerrern berücksichtigt werden muss (bei allen, die mir bisher begegnet sind. Ggf. gibt es Ausnahmen). Aber angesichts der falschen Behauptung, angeblich würde eine Simulation "unfassbar verkehrte Ergebnisse" liefern, muss ich widersprechen und zu Anfang dieses Threads (Seite 2) dazu schon geschriebenes nochmals wiederholen. Damals wie heute, Jogi, ist das Unsinn und war ja bereits widerlegt. Es wird auch nicht richtiger, wenn Du den Unsinn immer wiederholst.

Aber wenn schon ein neues"Beispiel" aus der Tasche gezogen wird, hier ist der Gegenbeweis für den von Dir genannten EVV (Graetz EV 4) im Belcanto 300:

Schaltung des EV 4 im Graetz Belcanto 300
Simulation, mit RIAA-Input und einem Magnetsystem am Eingang:



Die Blöcke
RIAA-Kennlinie, invertiert (Input)
Magnetsystem
Phono-Kabel (Kabelkapazität)
sind markiert.

Der übrige Teil der Schaltung ist dem Schaltbild des Graetz Belcanto 300 entnommen.


Ergebnis:



Gezeigt sind die Frequenzgang von Eingangssignal (RIAA) und Ausgang des Belcanto 300 Entzerrers (EV 4) an 470 kOhm Last bei angeschlossenem Magnetsystem.
Die Simulation ergibt bei 1 kHz eine Verstärkung von 25,3 dB. Das Graetz Datenblatt nennt 26 dB (entspricht 20-fach). Der Frequenzgang ist innerhalb von +/- 2 dB der RIAA-Normentzerrung.

Das ist also nicht "unfassbar verkehrt", auch kein "Horror-Ergebnis" - im Gegenteil. Das entspricht völlig den Graetz-Angaben zu diesem Vorverstärker:



Natürlich hängt die Übereinstimmung von Soll-Entzerrung und tatsächlicher Entzerrung bei Vorverstärkern, die auf die Mit-Wirkung der Magnetsystem-Induktivität angewiesen sind, von der Grösse dieser Induktivität und (in etwas geringerem Masse) des Serienwiderstands des Magnetsystems ab. ist also bei jedem Magnetsystem-Typ anders. Mit anderen Worten, je nach verwendetem System kann die Abweichung auch grösser sein, z.B. +/-3 dB betragen (und trotzdem "fabelhaft klingen"). Deshalb ist ja unter ITT beim Nachfolgemodell, Belcanto 301, die Änderung auf ein zweistufigen VV erfolgt, der die "Konvention der RIAA-Entzerrung" besser einhält wie Du selbst auch an anderer Stelle hier im Forum berichtet hast, Jogi.
Davon abgesehen, ist der Belcanto 300 Receiver mit einer nicht-abschaltbaren Loudness-Schaltung versehen, die Abweichungen einer nicht sehr genauen Entzerrung dominierend überdeckt. Mit Tiefen- und Höhenstellern lässt sich zusätzlich korrigierend eingreifen, so man will. Deshalb: Ein "angenehmes Klangbild" lässt daher keinen Schluss dazu zu, wie gut die Entzerrung durch den EVV erfolgt ist. Das "angenehme Klangbild ist eine subjektive Geschmacksfrage und eine Frage des individuellen Hörvermögens. Das braucht eigentlich keiner besonderen Erwähnung, da ja bekannt. Das etwas "fabelhaft klingt" ist ein physiologischer Eindruck, keine technische Charakterisierung. Über deren Korrelation lässt sich bekanntlich trefflich streiten - oder eben nicht.


Zum DUAL TVV 46 Entzerrer-Vorverstärker:
Dort gibt es als Ergebnis der Simulation gute Übereinstimmung mit der Normentzerrung. Dafür ist beim TVV 46, der zweistufig ist) auch kein angeschlossenes Magnetsystem mehr nötig. Ein Generator, der am Eingang die RIAA-Verzerrung liefert, wird korrekt linearisiert! Verstärkung 40 dB (100-fach).






Die angeblich nach Simulation "völlig verkehrten" Verstärker sind also - wie vorgeführt (und jeder mit Simulationen Vertraute kann es anhand der dazu gemachten Angaben nachprüfen) auch in der Simulation völlig richtig.
Jogi, nicht "die Simulation" arbeitet verkehrt, sondern der, der sie nicht korrekt anzuwenden weiss! Wenn die Eingabe nicht stimmt, kann das Ergebnis nicht besser sein.


Gruß
Reinhard

Lieber Michael,

Zu
Dual TVV 46 vs. TVV 47


Da gibt es schon Unterschiede. Zuerst das Schaltbild des Dual TVV 47:



Ich habe die beiden Transistoren durch die aktuellen Vergleichstypen BC560C und BC550C ersetzt.


Beide, TVV 46 und TVV 47, verstärken 100-fach (40 dB).
Der ältere TVV 46 ist geringfügig rauschärmer als der TVV 47 (geringerer Kollektorstrom beim 2. Transistor). Aber in der Praxis nicht merkbar, dafür ist der Unterschied zu klein.
Auch der Klirrfaktor des TVV 46 ist exzellent, besser als der TVV 47 (mit BC560C/BC550C). Im Vergleich zum Klirr von der Platte/Tonabnehmersystem sind beide aber um Grössenordnungen besser. Spielt also praktisch keine Rolle.
Beide Verstärker zeigen (mit inversem RIAA am Eingang) einen leichten Anstieg der Verstärkung von ca. 1-1,5 dB von 100 Hz bis 20 kHz. Das ist noch unkritisch.

Hauptunterschiede:
1) Der TVV 46 hält sich nicht an die für MM-Systeme geforderte Eingangsimpedanz von 47 kOhm (40-50 kOhm). Sie ist mit nur 23 kOhm bei 1 kHz deutlich zu gering. Das ist im TVV 47 behoben, der TVV 47 hat über den gesamten Frequenzbereich eine Eingangsimpedanz von 48 kOhm.
2) Die Amplitude des TVV 46 fällt unterhalb ca. 50 Hz steil ab, hat ausgeprägten "Rumpelfilter"-Charakter (< -12 dB bei 20 Hz). Beim TVV 47 gibt es nur einen geringen Abfall (nur ca. -3 dB bei 20 Hz).

Zwar behauptet die Bedienungsanleitung von Dual zum TVV 46, er hätte einen Frequenzgang von 20 Hz - 20 kHz +/- 1 dB und eine Eingangsimpedanz von 47 kOhm, aber beides ist falsch. Der Frequenzgang (Quelle: Badenhausen, Phono-Entzerrer-Vorverstärker: badenhausen.com/images/FR_TVV46.htm) wurde übereinstimmend mit der Simulation gemessen; deutlicher Pegelabfall bei <50 Hz. Und mit "Eingangsimpedanz" meint Dual hier wohl, dass die genannten 47 kOhm die tatsächliche Eingangsimpedanz des TVV 46 bezeichnet, sondern das ein Magnetsystem angeschlossen werden soll, dass für eine Abschlussimpedanz von 47 kHz vorgesehen ist - ein feiner Unterschied.

Simulationsergebnisse:

Frequenzgang TVV 46 an inversem RIAA:


Mit Widerstands- und Kapazitätstoleranz (bei den Filmkondensatoren) von +/- 10% sowie einer Elko-Kapazitätstoleranz von +/- 50% ergibt eine Monte-Carlo Simulation diese Streubreite aufgrund der Bauteiletoleranzen:



Frequenzgang TVV 47 an inversem RIAA:



Eingangsimpedanz TVV 46:



Eingangsimpedanz TVV 47:




Mit Magnetsystemen geringer und höherer Induktivität kommen beide, TVV 46 und TVV 47, gut zurecht (Kabelkapazität des Phonokabels von 100 pF wurde berücksichtigt):

Frequenzgang TVV 46 mit Magnetsystem geringer Induktivität (370 mH / 500 Ohm):


Frequenzgang TVV 47 mit Magnetsystem geringer Induktivität (370 mH / 500 Ohm):




Frequenzgang TVV 46 mit Magnetsystem höherer Induktivität (670 mH / 1200 Ohm):


Frequenzgang TVV 47 mit Magnetsystem höherer Induktivität (670 mH / 1200 Ohm):



Evtl. gibt es aber MM-Systeme, die mit der zu geringen Eingangsimpedanz des TVV 46 nicht so gut klarkommen. Da ist der TVV 47 "auf den Punkt".

Gruß
Reinhard