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

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      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.
      Gruß Jogi
      -------------
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      Nichts wird dem Menschen weniger verziehen, als Recht gehabt zu haben
      [frei nach W. Reus]
      Danke Reinhard,

      kann es sein, dass diese Transistoren, die ich mit zu niedrigem Beta bemerkte, dann auch andere Fehler haben ? Vermutlich ist da dann ja so einiges im Transistor hin ... vielleicht geht da auch die Grenzfrequenz runter ? Ich kann das nicht messen, weiss aber von folgendem Problem: Eine Serie der Endstufen machte Schwierigkeiten (die spätere, mit 2 Satz Transistoren im Ausgang), ohne erkennbaren Grund. Ich hatte dann die Treiber im Verdacht, und habe einen Bekannten gebeten, die Grenzfrequenz zu testen. Das Ergebnis war ernüchternd, es stand zwar die gewünschte Bezeichnung drauf, drin war aber ein lahmer Typ mit nur einem Zehntel der Grenzfrequenz -- ein klarer Fall von Produktpiraterie. Metaxas hat dann einige tausend von den Transistoren entsorgt, und neue beschafft ... wieviele vorher schon ausgeliefert waren, weiss ich nicht.

      Besten Gruss,

      Michael
      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
      So, hier mal etwas Nachschub, diesmal die Schaltung der Phono-Karte aus dem MAS-Ikarus (ein kleiner Vollverstärker, der eigentich eine Iraklis mit etwas erhöhter Verstärkung und einem vorgeschalteten Poti ist). Dazu gab es auf Wunsch eine Karte zum Einstecken, wenn man einen Eingang als Phono-Pre braucht. Hier die Skizze:



      Standardschaltung mit einem NE 5534 A und RIAA-Entzerrung in der Rückkopplung, und einem DC-Servo. Man kann einige verschiedene Eingangswiderstände einstellen, und 270 pF Kapazität zuschalten, alles per Mäuseklavier. Ob die Werte fuer die RIAA-Entzerrung gut gewählt sind, wird uns Reinhard sicher schon bald sagen ... ;) und ggf. Verbesserungsvorschläge machen.

      Nun kommt die Besonderheit, die vorgeschaltete Spannungsregelung.



      Nachdem die obige Schaltung eher standard ist, sieht man hier einen deutlich höheren Aufwand. Regelung der positiven Spannung mit Differenzverstaerker (wieder mit NE 5534) und schnellen Längstransistoren, abgeleitet von einer Z-Diode mit 6,8 V. Auf den genauen Wert kommt es nicht an, ca. 20 V im Ausgang, die auch nicht sonderlich stabil sein müssen. Die negative Spannung wird abgeleitet, mit LM 318 und wieder diskreten Längstransistoren. Also mehr Gewicht auf der Symmetrie der Spannung als auf deren absoluter Konstanz.

      Die beiden grün eingezeichneten Tantal-Elkos habe ich meist ergänzt, wenn ich eine Karte vorliegen hatte, aus den bekannten Gründen. Eingespeist wird entweder die symmetrische Spannung vom Ikarus, oder eine eigene (besser), dazu später nochmal eine Skizze. Ich habe selber noch eine Karte nach diesem Prinzip, in ein eigenes kleines Gehäuse eingebaut, Trafo etc. extern, und bekomme damit sehr gute Ergebnisse hin, vor allem mit Systemen wie dem Sumiko Blue Point Special oder vergleichbaren MC High Outputs.

      Ein Defekt ist mir an diesen Karten bisher nur einmal vorgekommen, und der kam ziemlich sicher per Kurzschluss eines Reglers zustande --- und war dann auch durch einen Tausch des 2N2219A schnell behoben. Ansonsten laufen die zuverlässig, trotz der mit 20 V eigentlich etwas zu hohen Betriebsspannung fuer den LM 353 (darum auch der Hinweis auf den OPA 2604, der dafür ausgelegt ist).

      Besten Gruss,

      Michael

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      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
      Prima -- das passt alles haargenau ... mit MM war ich nie ganz zufrieden, hatte in der Tat auch schon die 270 pF durch 150 pF ersetzt. Insgesamt war ich dennoch mit MC High Output zufriedener, auch wegen geringeren Rauschens. Meist war übrigens wohl 220 pF in der Schaltung, manchmal 270 pF. Vermutlich wurde das mal geändert ...

      Die Spannungsversorgung war immer untadelig, hat nie Probleme bereitet.

      Besten Gruss und Dank,

      Michael
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