Saba 9260 FM leise

Hallo Michael,

mir war auch schon aufgefallen (auch anderen hier im Forum), dass die Endstufenmodule der SABA 91xy / 92xy Serien unterschiedlich mit Kerkos (u.a. auch C1146) und C1157 (Folie) bestückt oder nicht bestückt wurden, was sich in den Schaltplänen nicht unbedingt widerspiegelt, die haben meist die volle Bestückung drauf. Das betrifft nicht nur den C1165. Es sieht für mich so aus, als wäre mit unterschiedlichen Bestückungen in der Serie "experimentiert" worden, um evtl. einer Schwingneigung zu begegnen. Nichts davon war offensichtlich durchschlagend. Es wurde laufend weiter geändert, bzw. Änderungen wieder zurückgenommen und andere Varianten "probiert".

Mit oder ohne C1165 - der Frequenzgang ist bis weit über die Hörgrenze gleich (bis 10 MHz) und auch darüber kaum verschieden. Ich erkenne keinen sinnvollen Effekt dieses Kondensators.

Ich hatte die verschiedenen Varianten auch mal dokumentiert, finde das aber bei mir nicht mehr. Simuliert hatte ich auch, konnte aber bei keiner dieser Varianten eine Wirkung gegen Schwingen erkennen. Dagegen ist die Wirkung eines LR-Gliedes (1-2 µH // 10 Ohm 1W) im LS-Ausgang in der Simulation deutlich und m.E. die einzige, die hier wirklich Sinn macht. Das hatte Saba erst ganz am Schluss in einer Service-Mitteilung zur Nachrüstung den Werkstätten empfohlen (gegen Schwingneigung bei kapazitiver Last durch Lautsprecherkabel) und ist in keinem der Schaltpläne enthalten. Eigentlich war das LR-Glied bei allen anderen Herstellern schon seit den frühen 70iger Jahren selbstverständlich - irgendwer hatte sich offenbar bei SABA lange Zeit dagegen gestellt.

Besten Gruß
Reinhard

Danke Reinhard,

das passt durchaus ins Bild, das ich habe. Das LR-Glied rüste ich IMMER nach, ist doch klar. Bei Dingen wie diesen 220 pF besteht also offenbar in keiner Richtung Handlungsbedarf. Die kleinen Keramiker an den Treibern hingegen sollten bestückt sein --- ich hatte signifikant mehr defekte Endstufen, bei denen die fehlten, als solche, bei denen die bestückt und in Ordnung waren. Was auch nicht viel heisst, denn das waren auch nicht mehr als insgesamt rund 20, also immer noch Statistik kleiner Zahlen.

Bei Endstufen mit Defekten sind übrigens fast immer die Transistoren für die Strombegrenzung betroffen (und defekt). Aber auch das hatten wir ja schon --- damals kam die Vermutung auf, dass die nicht generell geprüft werden, wenn eine Endstufe repariert wird. Sollten sie aber ...

Besten Gruss,

Michael

kugel-balu schrieb:

Bei Endstufen mit Defekten sind übrigens fast immer die Transistoren für die Strombegrenzung betroffen (und defekt). Aber auch das hatten wir ja schon --- damals kam die Vermutung auf, dass die nicht generell geprüft werden, wenn eine Endstufe repariert wird. Sollten sie aber ...

Besten Gruss,
Michael

Guter Punkt!
T1156 und T1163

Vielleicht habe ich auch nicht immer daran gedacht, die noch extra genauer zu überprüfen, wenn sonst alles wieder im grünen Bereich war.

Gruß
Reinhard

Ja, das kann ganz leicht passieren, dass man die aus den Augen verliert. Ebenso wie die Sache mit dem Trimmer. Ebenso wie die Ergänzung eines Widerstandes am Ruhestrompoti, so dass im Falle einer Unterbrechung des Schleifers der Ruhestrom im Ausgang nicht hochläuft ... auch daran sind m.E. recht viele Exemplare gestorben ...

BG, Michael

Bestimmt!

Gruß
Reinhard

Lieber Reinhard!

oldiefan schrieb:

Mit oder ohne C1165 - der Frequenzgang ist bis weit über die Hörgrenze gleich (bis 10 MHz) und auch darüber kaum verschieden. Ich erkenne keinen sinnvollen Effekt dieses Kondensators.

Worauf bezieht sich die Angabe 10 MHz?
Ich nehme mal an, die Endstufe schafft nicht 10 MHz bei (annähernd) voller Leistung.

Andreas

Hallo Andreas, Mitleser,

Pegel und Phase bei dieser Frequenz.
Damit ist nicht mehr der normale Übertragungsbereich angesprochen. Von Verstärkung und schon gar nicht verzerrungsarmer kann man bei dieser Frequenz natürlich nicht mehr sprechen, darum geht es dabei nicht. Aber für die Bewertung von Schwingneigung ist das Verhalten von Verstärkern in diesem Frequenzbereich von Bedeutung. Denn...wenn sie schwingen, dann schwingen sie gerne im Bereich 1 - 20 MHz.

Meine Antwort oben war in "Kurzform", hier dazu in voller Länge, was ich damit gemeint habe/sagen wollte - für die Mitleser, die in diesem Thema nicht tiefer "drin" sind.

Man untersucht dafür (um Schwingneigung aufzuspüren) die Phasenreserve in der Nähe der Einheits-Schleifenverstärkung (> oder gleich 1). Bei den meisten Verstärkerschaltungen (mit Gegenkopplung) tritt Schwingneigung ein, wenn sich im Bode-Diagramm die Phase der Schleifenverstärkung um 180° dreht und dabei die Schleifenverstärkung in die Nähe von eins kommt oder darüber (Nyquist). Phasenreserve meint: Wieviel Phasenspielraum bleibt übrig bis die 180° bei nahe Einheitsverstärkung erreicht sind? Von Christian, der das hervorragend erklärt hat und von dem ich dazu viel gelernt habe, und später dann auch von mir, gibt es dafür entsprechend Beispiele, die hier im Forum im Einzelnen an "Problemfällen" vorgestellt wurden (z. B. Christian beim Dual CV 1600 und von mir beim Körting Stereo Verstärker Umbau auf Si).

en.wikipedia.org/wiki/Phase_margin


Konkret hier bezgl. Michaels Frage zu C1165 in den Endstufen der Saba 91xy / 92xy:

Schleifenverstärkung einmal mit C1165 (rot) und ohne C1165 (türkis).
Man sieht praktisch kaum einen Unterschied bis zu 10 MHz und nur wenig oberhalb 10 MHz. In diesem Fall ist der Bereich zwischen 1 und 3 MHz kritisch, wo einerseits die Schleifenverstärkung nahe eins kommt und andererseits die Phasenverschiebung gegenüber 1 kHz um die 180° ausmacht. Da macht das Vorhandensein von C1165 aber wenig Unterschied.




(Nachfolgender Text/Abb. enthielten Fehler, entfernt)


Gruß
Reinhard

Hallo Michael,

ich glaube, früher war es schonmal angesprochen worden:
Ein 3,3 pF Styroflex über dem 22k Gegenkopplungswiderstand R1114 sollte sich günstig auswirken. Man gewinnt 25° Phasenmarge bei 1 MHz.

Gruß
Reinhard

Ah -- danke --- an die 3,3 pF hatte ich mich jetzt nicht mehr erinnert ... die sind ja leicht ergänzt !

Besten Gruss,

Michael

p.s.: Der Einfluss der 220 pF ist aber doch eher positiv, scheint mir einen weiteren Pol zu verschieben (?)

Aus meiner Erfahrung kenne ich schwingende SABA-Endstufen in den 92xx -Receivern im Bereich 70KHz bis ca. 1MHz.

Ich habe in meiner Industriezeit Fälle erlebt, in denen ein Messsystem in der Serie endlich stabil schien, durch Bauteiltoleranzen bzw. veränderte Belastung dann irgendwann später wieder instabil wurde, aber mit einer anderen Frequenz. Dann wurde wieder kompensiert, alle haben aufgeatmet und ein paar Wochen später das gleiche Problem, wieder mit einer neuen Frequenz. Und so weiter und so fort. Irgendwann war das dann nur noch "Try and Error". Oft wird durch Änderungen in der Gegenkopplung einfach nur die Oszillatorfrequenz verschoben.

Die Tatsache, dass bei SABA Kondensatoren teilweise bestückt wurden und dann wieder nicht, spricht für genau diese Vorgehensweise.

Was immer hilft ist die Grundig-Lösung, ab ca. 1978 in den Receivern R1000 - 3000. Vergleicht man die Eingangsschaltungen von R35 und R2000 erkennt man die Lernkurve bei Grundig. Und die Maßnahmen funktionieren. Ich kann mich zumindest an keine schwingende Grundig Endstufe erinnern. Die Maßnahmen sind auch bei den SABA-Receivern nach meiner Erfahrung absolut zielführend.

Danke --- gut zu wissen. Allerdings hatte ich noch keine Probleme mit schwingenden Endstufen bei Saba, die Probleme wurden doch eher durch andere Dinge ausgelöst, wie Kurzschluss (bei defekter Schutzschaltung), kaputtem Trimmer für die Ruhestromeinstellung, defektem Treibemodul. Ist sicher nicht erschöpfend, weiss ich, aber so war's bei mir bislang.

Besten Gruss,

Michael

...dann kann ich von meinem Fall noch berichten: 9260, vor etlichen Jahren hatte ich einen Endstufenschaden behoben und dabei das Leistungsmodul mit InChange-Transistoren bestückt. Danach traten beim Versuch, den Ruhestrom einzustellen, Schwingungen bei 8 MHz auf. Das äußerte sich in erhöhter Stromaufnahme (die Lampe in der Netzleitung leuchtete heller) und spürbarer Erwärmung des rückseitigen Kühlkörpers. Den Klang hat es so gut wie nicht verändert. Die Schwingneigung blieb auch nach Wechsel auf NOS TI-Transistoren bestehen, war aber etwas schwächer. Sie setzte dann erst bei erhöhtem Ruhestrom ein.
Entscheidende Komponente damals war mein Messkabel, das ich an den Pins der Endstufe angeschlossen hatte, parallel zu R1161. Es hatte schöne Hakenklemmen, führte aber beide Pole danach zusammen in einer Leitung weiter, die spiralförmig aufgewickelt war, wie eine Telefonhörerschnur. Diese parasitäre Kapazität/ Induktivität zehrte vermutlich den letzten Rest Phasenreserve auf und der Kasten wurde zum Kurzwellensender.
Damals war ich noch nicht in der Lage, mittels Spice die Stabilität einer Schaltung zu untersuchen, später ist es in Vergessenheit geraten.
Das, als auch die von Rolf geschilderten Maßnahmen wären sicher einen Blick wert.

Viele Grüße,
Christian

Hallo Christian,

schönes Beispiel dafür, wie kleine Änderungen das Verhalten erheblich verändern können. Insbesondere die Abhängigkeit vom Ruhestrom ist interessant und auch tückisch.

Vor einiger Zeit hatte ich einen ähnlichen Fall bei einem Blaupunkt-Receiver, allerdings setzte die Schwingung in diesem Fall beim Anschluss des Messkabels an den Kollektor (ca. 1m Länge) aus. Erst nach Anschluss über 10KOhm war der Fehler dann wieder vorhanden und wurde auf dem Scope sichtbar. Zum Glück war mit dem hochfrequenten Schwingen ein leichtes niederfrequentes Brummen verknüpft, so dass der Zusammenhang offensichtlich war. Sonst würde ich wahrscheinlich heute noch suchen.

Nach meiner Erfahrung war die Problematik irgendwann in den 80ern kein Thema mehr.

Gruß Rolf

Wie beeinflussen die zusätzlichen Kerkos am Differenzverstärker nach Grundig-Vorbild die Stabilität des 9241-Endverstärkers?



Idealisierte Ausgangsbeschaltung: 8 Ohm
Grün: Originalschaltung
Rot: mit Zusatz-Kondensatoren a la Grundig

Die Schleifenverstärkung (durchgezogene Linien) fällt steiler ab, gleichzeitig verändert sich auch der Phasengang (gepunktete Linien). Aber in beiden Fällen wäre der Verstärker stabil. Bei 0 dB innerer Verstärkung werden noch keine 180° (entspricht 0° in Diagrammskala) Phasenverschiebung erreicht und bei 180° Phasenverschiebung weisen beide Konfigurationen eine deutlich negative Verstärkung auf. Aber man sieht schon, dass die Abschwächung mit den Zusatzkondensatoren stärker ist.



Gleiche Variation, aber nun mit komplexer Last am Ausgang: 8 Ohm parallel zu 100 nF

Hier gerät die Endstufe in Originalschaltung in den Grenzbereich. Noch immer ist bei 0 dB Schleifenverstärkung (ca. 900 kHz) eine Phasenreserve vorhanden, aber der Schwingkreis am Ausgang zehrt die Reserve auf. Zwischen 2 und 3 MHz liegt eine Resonanzstelle, wo die Phasendrehung größer als 180° wird und die Schleifenverstärkung höher als 0 dB ist --> Das Konstrukt schwingt.
Die rote Kurve bleibt dagegen im unkritischen Bereich. Phasendrehungen >180° treffen stets auf Schleifenverstärkungen kleiner 0 dB. Der Verstärker bleibt stabil.

Das als Nachrüstung empfohlene LR-Glied 2,2 µH||2,2 Ohm am Ausgang entschärft die schwingende Endstufe bei kapazitiven Lasten übrigens ebenfalls. In der Simulation finden sich die positiven Praxisergebnisse wieder. Mindestens eine der beiden Maßnahmen sollte man also im Revisionsfall umsetzen.

Meinen Meßschnureffekt (2 Spulen von einigen µH, abgeschlossen mit einem Kondensator von ca. 10 nF parallel zu C1161) mit 8 MHz-Schwingungen habe ich in der Simulation leider nicht erfolgreich zum Schwingen gebracht.

Viele Grüße,
Christian

chriss_69 schrieb:

Meinen Meßschnureffekt (2 Spulen von einigen µH, abgeschlossen mit einem Kondensator von ca. 10 nF parallel zu C1161) mit 8 MHz-Schwingungen habe ich in der Simulation leider nicht erfolgreich zum Schwingen gebracht.

Hallo Christian,

dazu habe ich eben etwas herumprobiert.
Bekomme ich in der Simulation nur hin, wenn ich an den Endstufenausgang ein Pi-Glied aus C(1)LC(2) hänge mit C(1) ca. 10-50 nF, L ca. 0,5-1 µH, C(2) ca. 0,5 - 1 nF und wenn ich dabei auch noch das Zobelglied abhänge oder dort R1162 hochohmig mache.

Mir ist mal eine schwingfreudige MOSFET-Endstufe bei einem Probelauf ohne angeschlossene Last aufgrund einer Schwingung abgeraucht, wobei der Zobel-Widerstand hell aufgeglüht hat. Meist sterben die bei Schwingung ja weniger spektakulär - nur mit Rauchwölkchen. Ursache war genau so ein CLC-Pi-Glied im Endstufenausgang, das ich nach einem Umbau vergessen hatte, zu entfernen.

Gruß
Reinhard

Hallo Christian,

Deine Simulation zeigt sehr schön die Wirkung der zusätzlichen drei Kondensatoren im Eingangsdifferenzverstärker. Es gibt deutlich mehr Phasenreserve, ohne dass sich die Eigenschaften des Verstärkers im NF-Übertragungsbereich verschlechtern. Danke, dass Du Dir die Mühe gemacht hast.

Da die Endstufen bei Grundig damals nahezu unverändert in die Nachfolgegeräte übernommen wurden, waren hier wohl die besseren Eigenschaften der Endstufentransistoren ein Problem, das dann diese zusätzlichen Kondensatoren notwendig machte. Sicherlich eine interessante Zeit für die damaligen Entwickler.

Gruß

Rolf

Hallo Rolf, Christian, Michael, Mitleser,

Grundig Caps im Differenzverstärker: Wenn's mal als gut wirksam erkannt und in der Praxis bestätigt war und wie hier einfach und kostengünstig realisierbar ist, wird man bestimmt gerne dabei geblieben sein.

Zurück zu Saba:
Ich habe mal ausprobiert (in Simulation), ob/wie die Grösse der Induktivität des nachzurüstenden LR-Gliedes im Ausgang beim 9241 kritisch ist.

Ergebnis:
Mit 0,5 µH und weniger fängt die Wirkung an, nachzulassen.
Ab 1 µH ist man auf der sicheren Seite. Zwischen 1 µH und 2 µH ist in der Wirkung (Schleifenverstärkung, Phasenreserve) kein Unterschied mehr zu erkennen.

Ohne nachgerüstetes LR-Glied reichen - wenn das Zobelglied fehlt oder defekt ist - schon 33 nF kapazitive Last aus, dass die Bedingungen für Schwingen (1-3 MHz) erfüllt sind.
Mit einwandfreiem Zobelglied werden dafür wenigstens 56 nF benötigt.
Aber mit nachgerüstetem LR-Glied (und intaktem Zobel-Glied) ist auch bei 500 nF kapazitiver Last die Phasenreserve immer noch 30°.

Ich habe jetzt die Simulation der Schleifenverstärkung nach der Methode von Middlebrook durchgeführt (youtu.be/bXbDa9nglZI) und damit frühere Ergebnisse überprüft. Danach kann ich die 3,3 pF über / parallel zu R1114 (im Spannungsteiler der Gegenkopplung) nicht mehr empfehlen. Ich sehe damit keine nützliche Wirkung mehr.
Auch für C1165 (220p) und C1170 kommt lt. dieser verbesserten Simulation kein Vorteil zustande.


Für C1146 (100 pF) zeigt sich allerdings eine leicht positive Wirkung bei 39 nF kapazitiver Last, parallel zu 8 Ohm. Sieht man in den nachstehenden Kurven für die Schleifenverstärkung (durchgezogen) und ihrer Phase (gestrichelt):

rot: ohne C1146
blau: mit C1146 (100 pF)





LR-Glied (Ergänzung zu Christians Ergebnissen):

Die Anti-Schwing-Wirkung des LR Glieds, die ja auch Christian bestätigen konnte, habe ich mit der genannten Middlebrook Methode für eine kapazitive Last von 56 nF, parallel zu 8 Ohm anhand von Schleifenverstärkung und Phasenreserve hier noch ergänzt:

rot = ohne LR Glied nachgerüstet
blau: LR-Glied 10 Ohm parallel zu 1 µH Luftspule



Erläuterung der Kurven:
Wie bereits oben von Christian gegeben.

Mit LR-Glied (blaue Kurve) wird eine Phasenreserve von wenigstens 30° für Schleifenverstärkung von eins oder mehr aufrechterhalten. Keine Schwingneigung mehr.
Man sieht sehr schön, dass das LR-Glied von allen Massnahmen am effektivsten ist.

Wer es bestmöglich haben möchte, kombiniert die Nachrüstung des LR-Glieds mit den Grundig Kerkos im Differenzverstärker und überprüft, dass Zobel Glied (6,8 R in Serie mit 0,1 µF) und C1146 (100 pF) vorhanden und intakt sind. Auch wenn die Wirkung von C1165 und C1170 sich in der Simulation nicht zeigen - spricht nichts gegen sie (Michael, schreibt nach seiner Beobachtung C1165 eine positive Wirkung zu).


Methoden zur Simulation der Schleifenverstärkung:

Mit der neueren, aufwändigeren sog. Tian-Methode lässt sich die Schleifenverstärkung noch besser in der Simulation bestimmen. Da ist aber erstmal eine Hürde, die zu nehmen ist, bis dafür alles eingerichtet ist. Wäre der nächste Schritt in der Simulation der Schleifenverstärkung und Phasenmarge. Ich werde das auch noch mal nach Methode Tian angehen, wenn ich Ruhe dazu finde.


Evolution der Simulationsmethoden zur Ermittlung der Schleifenverstärkung (steigender Aufwand und Genauigkeit):

(wechselspannungsmässige Unterbrechung der Gegenkopplung bei gleichspannungsmässiger Kopplung, damit die Arbeitspunkte erhalten bleiben) ---> (Unterbrechung mit großer Induktivität bei gleichzeitiger Einspeisung der AC über große Kapazität, ggf. Konvergenzproblem) ---> (Middlebrook Methode, genauer als die vorstehenden) ---> (Tian Methode, derzeit am genauesten).

Gruß
Reinhard

Hallo,

bei Grundig hatten die Receiver R20 - R50 schon ab 1976 das LR-Glied im Ausgang. Beim Übergang zu R1000 - R3000 ab 1979 wurde noch zusätzlich die Beschaltung mit den Kondensatoren im Eingangsdifferenzverstärker eingefügt. Es muss also Situationen gegeben haben, in denen die Endstufen trotz RL-Glied nicht stabil waren. Drei zusätzliche Kondensatoren kosten Geld (Einkauf, Lager, Bestückung) und müssen daher zwingend notwendig gewesen sein.

Ich denke es macht Sinn bei den SABA-Endstufen, die ja vom Konzept gleich sind, beide Maßnahmen umzusetzen.

Gruß

Rolf

KOR schrieb:

bei Grundig hatten die Receiver R20 - R50 schon ab 1976 das LR-Glied im Ausgang. Beim Übergang zu R1000 - R3000 ab 1979 wurde noch zusätzlich die Beschaltung mit den Kondensatoren im Eingangsdifferenzverstärker eingefügt.
Gruß Rolf

Hallo Rolf,

Genau!
Die Kerkos im Differenzverstärker kamen bei Grundig sogar noch früher, schon beim R30 (Receiver 30) im Jahr 1977 waren sie vorhanden.
Der Grundig Vollverstärker SV 100 aus dem Jahr 1968 hatte schon sowohl das Zobel Glied als auch das LR-Glied, danach alle späteren Verstärker/Receiver auch.

Die Verstärkertechnik war ab Ende der 60iger Jahre bei Grundig etwas ausgereifter als bei SABA? Darf ich so was im SABA-Forum sagen oder gibt es dafür Haue?

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,

die Prügelstrafe ist abgeschafft.

Was den R30 angeht, ich habe hier einen ohne Kondensatoren, wahrscheinlich vor 1977. Dann kamen die Probleme bei Grundig offensichtlich zeitgleich wie bei Saba auf, Max hat nur schneller reagiert.

Aber es stimmt, die Grundig-Technik war ausgereifter, wobei Grundig auch zehnmal so viele Mitarbeiter hatte. Ich meine mich zu erinnern, dass Hans mal erwähnt hat, bei Grundig hätte es eine Abteilung für die Grundlagenforschung der NF-Verstärkung gegeben. Die konnten dann unabhängig vom Tagesgeschäft fröhlich vor sich forschen. Sowas mussten die Endstufenentwickler bei Saba mit erledigen.

Gruß

Rolf