9260 Endstufenplatine und Treiberplatine

      Die bei Audio-Eigenbauten beliebte Endtransistorpaarung MJE1302/ MJE3182 besitzt ebenso ein fT von 30 MHz. Dafür gibt es etliche bewährte Bauvorschläge. Stabilität kommt mit ausreichender Reserve bei der Frequenzkompensation und passendem Schaltungskonzept. Und da ist die Entwicklung von Roger aus meiner Sicht durchaus solide, wie sich weiter unten zeigen wird.

      Ich habe heute gemäß Rogers gepostetem Plan die Simulation noch einmal bemüht. Beim Differenzverstärker habe ich auf 2N5401 zurückgegriffen, da sie hinsichtlich Grenzfrequenz und Beta recht nahe am Hitachipärchen liegen. Der Stabitest zeigt damit nun an vier Ohm Last deutlich eine fehlende Phasenreserve, ca. -30 Grad. Im Amplitudengang zeigt sich denn auch ein Höcker bei etwas mehr als 1 MHz.

      Abhilfe schafft es, die Kondensatoren an den Treibern mit je 470 pF zu bestücken und den Reihenwiderstand in der Gegenkopplungskompensation auf 1,5 kOhm zu verringern. Phasenreserve: 29 Grad, die Stabilitätsreserve der Schleifenverstärkung bei 180° Signaldrehung beträgt ca. 10 dB. Das dürfte auch bei ungünstigsten Lastbedingungen genügen. Die 3-dB-Bandbreite liegt damit immer noch bei weit über 100 kHz, der Klirrfaktor bei 1 kHz steigt um vertretbare 0,001%.

      Man kann auch langsamere Endtransistoren nutzen. MJE21193/MJE21194 werden mit 6 MHz fT ausgewiesen, dann brauchen die Treiber keine Kondensatoren mehr, es reicht der verkleinerte Widerstand in der Rückkopplungskompensation. Bezüglich Verzerrungen ist diese Kombi aber geringfügig schlechter.

      Die Schaltung reagiert gut auf die Kompensationsmaßnahmen. Die Verstärkerschaltung des Dual CV1600 war da weitaus zickigier.

      Wie immer bei Simulationen: Erst die Überprüfung durch Messungen macht die getroffenen Aussagen wasserfest.

      Viele Grüße
      Christian
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      Saba-oldie schrieb:

      Der Grund liegt in den hohen Übernahmeverzerrungen.


      Hallo Roger,

      hohe Übernahmeverzerrungen der SABA Endstufe kann ich nicht finden. Auch die damaligen Tests in den verschiedenen Zeitschriften (Stereoplay u.a.) nicht.

      Bei 50 mW an 4 Ohm, 1 kHz, THD </= 0,05 % (Testberichte, HiFi Stereophonie und Phono-Forum)
      Bei 50 mW an 4 Ohm, 12,5 kHz, THD = 0,05 % (Testbericht HiFi-Stereophonie)

      Bei 4 W an 4 Ohm, 12,5 kHz, THD = < 0,03 % (Testbericht HiFi-Stereophonie)

      Bei 70 W an 4 Ohm, 1 kHz, THD = 0,02 % (Testbericht)
      Bei 40 W an 8 Ohm, 1 kHz, THD = 0,020 % (eigene Messung)
      Bei 40 W an 8 Ohm, 15 kHz, THD = 0,030 % (eigene Messung)
      Bei 40 W an 8 Ohm, 20 kHz, THD = 0,035 % (eigene Messung)

      Eigene Messung:


      Hohe Übernahmeverzerrungen kann ich in keinen der publizierten oder der eigenen Messungen feststellen. Alle Daten sind state-of-the-art 1978/1979 für diese Klasse.

      Was hattest Du vorher bei der originalen Endstufe bei Dir gefunden, das Dich zu der Aussage gebracht hat?
      Oder nennst Du 0,05% THD bei 50 mW und 12,5 kHz schon hoch?

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 7 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Ich will Rogers Endstufenalternative nicht schlechtreden - im Gegenteil, sie sieht sogar sehr gut aus!

      Der Punkt ist nur...die SABA Schaltung kann das auch, in Teilen sogar besser (?) - vergleicht man die Simulationsergebnisse - mit ganz wenigen, kleinen Anpassungen, die ich hier mal vorgestellt hatte, ohne großen Aufwand und auf den Originalplatinen. Wie gesagt...nach Simulationsresultaten. The proof of the pudding is bekanntermassen allerdings erst in the eating.

      Zur Rekapitulation:
      SABA Endstufe der 92xy mit den vorgeschlagenen kleinen Modifikationen, komplett mit Treiberplatine:




      Simulationsergebnisse der mod. SABA-Schaltung bei 1 W an 4 Ohm:

      Ruhestrom:
      Einstellung nach SABA-Manual (über 0,22R Kollektorwiderstand eines Endtransistors) = 15 mV (ca. 30 mA)

      Verstärkung = 23,5 dB
      THD, 10 kHz = 0,0039 %
      THD, 1 kHz = 0,0014 %

      Frequenzgang:
      Bis 100 kHz brettgerade (weniger als 1 dB Abfall bei 100 kHz)

      FFT, 10 kHz, bei 1 W an 4 Ohm:


      Phasenmarge = 25°(In der Simulation von Christian ist die von ihm vorgeschlagene Verbesserung der Alternativschaltung mit 29° Phasenmarge um 4° leicht besser)
      Stabilitätsreserve der Schleifenverstärkung = 8 dB (In der Simulation von Christian ist die von ihm vorgeschlagene Verbesserung der Alternativschaltung mit 10 dB Stabilitätsreserve um 2 dB leicht besser)

      Schleifenverstärkung der mod. SABA Schaltung (Simulation nach Tian-Methode):
      gotroot.ca/spectrum/www.spectr…t.com/down/spring2011.pdf




      Amplitudenfrequenzgang mit Phasengang:



      Wie schon geschrieben, sehe ich keine Anzeichen für Übernahmeverzerrungen bei nach SABA Service-Anweisung eingestelltem Ruhestrom - auch nicht in der SABA-Originalversion ohne diese kleinen Mods., die überwiegend der Verbesserung der Stabilität dienen sollen. Es stellt sich mir die Frage, welchen Vorteil - ausser noch geringfügig besserer Phasenmarge - der aufwändige Neuentwurf der Endstufen/Treiber noch über die gering modifizierte SABA-Schaltung bringen kann.

      Gruß

      Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Hallo zusammen,
      ich hab ja auch nicht geschrieben, dass die SABA-Endstufe Übernahmeverzerrungen aufweist. Ich hatte geschrieben, dass meine Konstruktion als Sziklai aufgebaut diese aufweist. Und da hab ich etliche Versuche Ansteuerung , etc.mit gemacht, weil ich das eigentlich entsprechend aufbauen wollte. Hat aber nichts genützt. Möglicherweise liegts an den gewählten EndTransen. Von daher bin ich davon abgerückt und hab das in Kollektorschaltung gemacht. Die SABA hat andere Schwächen. Die Ruhestromstabilität beispielsweise. Da wird der Q6 termisch mit einem der beiden Treibertrans. verbunden. Mehr nicht. wer mal an den anderen hinlangt wird feststellen, dass der Ruherstrom sich sofort deutlich ändert. Die Endtrans. fließen gar nicht mit in die Kompensation ein. Ich hab parallel eine 260W/8Ohm Endstufe designt. Da findet man insgesamt 4 Kompensations trans. Drei direkt auf dem Kühlkörper und einer direkt auf einem Endtrans aufgeschraubt. Der Grund liegt in der Trägheit, die Wärme abzuführen. Hier sind aber auch die Treiber mit auf dem Kühlkörper untergebracht. Und diese Endstufe ist in jeder termischen Umgebung Ruhestromstabil. Das derzeit in Entwicklung befindliche SABA-Ersatzendstufe incl. des Platinendesign hat das auch so. Das ganze ist dann auch auf nur einer einer einzigen Platte untergebracht und passt 1:1 auf den SABA-Kühlkörper.
      Das Design, was ich hier gepostet habe läuft derzeit problemlos in einem Club.(früher Disco genannt) Dennoch vielen Dank an all die Verbessungsvorschläge. Die Verstärkung der Endstufe durch die Gegenkopplung auf rund 20dB zu reduzieren habe ich umgesetzt. Dabei ist die Widerstandskombination 22k/2k2. Man muss allerdings dann die beiden Miller an den Treiber belassen oder man baut an den beiden Basen der Treiber einen snubber wie er in der neuen version vorkommt.
      Gruss Roger

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „Saba-oldie“ ()

      Hallo Roger,

      dass Du gar nicht die Saba-Endstufe gemeint hast, Übernahmeverzerrungen der Saba-Schaltung also nicht der Auslöser für Deine Neuentwicklung waren, hatte ich dann also falsch verstanden.


      Du schreibst anfangs:

      "Also die Nullspannung muss nicht mehr eingestgellt werden.
      - Diese Einstellung ist relativ unkritisch und stabil, man sollte lediglich das Poti selbst erneuert haben. Manche der verbauten alten Trimmpotis neigen zur Korrosion, Bruch am Schleifer und Kontaktproblemen. DAS sind bekannte Probleme, die durch Potitausch schnell behoben sind.

      ..Der Ruhestrompoti wird nicht mehr die Endstufe zerstören, wenn er mal defekt ist.
      - Ein 2k Widerstand quer zum Ruhestrompoti ergänzt, beseitigt diese Gefährdung auf einfachere Weise in der Originalschaltung. Wie im Mod. oben gezeigt. Auch hier der Rati: Poti erneuern und Zusatzwiderstand ergänzen!

      Insgesamt ist die Ruhestromregelung stabiler, weil der dafür zuständige Transistor nicht mit nur einem Treibertrans. gekoppelt ist, sondern am Kühlkörper der Endtransen.
      - Ruhestrompoti sollte erneuert sein. Wenn Ruhestrom instabil, dann war der mechanische Zerfall des Potis, Abheben/lockerer Schleifer und Kontaktstörung des Schleifers die Crux - nicht das Schaltungsdesign an sich.
      Grundsätzlich ist allerdings der thermische Kontakt des Ruhestromtransistors mit dem Kühlkörper der Endtransistoren anzustreben, wenn die Stärke der thermischen Kompensation dafür entsprechend dimensioniert ist.

      Diese (Endtransistoren) sind in Kollektorschaltung und deutlich kräftiger. 2sc5200 O und 2SA1943 O. Beide Typen können locker 200V und haben runde 17A . Da sind auch jeweils 2 parallel geschaltet.
      - Auch in der Original SABA-Schaltung liessen sich die Leistungstransistoren durch andere geeignete (z.B. spannangsfestere) Typen ersetzen, würde der Wunsch oder eine Notwendigkeit dafür bestehen. Da die Originaltransistoren die kräftige Nennleistung von über 2 x 70 W an 4 Ohm mühelos liefern, war eine Notwendigkeit für deren Ersatz bislang nicht gesehen worden. Im Falle so eines Austauschs ist eine neue sorgfältige Analyse der Eigenschaften hinsichtlich Schwingneigung unerlässlich.

      Um die Schwingneigung zu unterdrücken befindet sich am LS Ausgang eine kleine Spule mit 10 Wdg. und einem widerstand 10 OHM parallel."
      - Sinnvoll! Ist von SABA in einer Service-Mitteilung als Ergänzung der Originalschaltung bereits vorgesehen worden. Weitere Massnahmen sind darüber hinaus sinnvoll (Christians Verbesserungen Deiner Kompensation und die oben gezeigten Ergänzungen in der mod. Saba-Schaltung).

      Verstehe mich bitte nicht falsch. Deine neue Endstufe ist gut und scheint sehr leistungsfähig und vermutlich der Saba-Endstufe voll ebenbürtig. Evtl. erlaubt sie sogar noch etwas höhere Ausgangsleistungs-Reserve. Sie ist eine solide Lösung der Aufgabe, die Du Dir gestellt hast, nämlich eine ganz neue, andere Endstufe zu entwickeln und einzubauen - weil Du es kannst.

      Ich möchte nur einer möglichen Fehlinterpretation bei anderen Lesern entgegenwirken, die etwa so geht:
      "Die SABA Endstufe im 9260 Receiver und den anderen 92xy Geräten muss als erheblich mängelbehaftet betrachtet werden und deshalb sollte sie durch eine/diese Neukonstruktion möglichst ersetzt werden."

      Die Original-Saba-Endstufe ist - wie hier in meinen Anmerkungen zu den von Dir genannten vermeintlichen Schwachpunkten ausgeführt, mit ein paar kleinen Massnahmen auch ohne komplettes Ummodeln der Konstruktion betriebssicher und arbeitet ausgezeichnet (weiter Frequenzgang, stabil und verzerrungsarm, die schon bekannte (nicht sehr große, aber zweifellos vorhandene) Schwingneigung kann mit wenigen kleinen hier im Forum schon abgehandelten Massnahmen weitgehend beseitigt werden).
      M.E. besteht deshalb keine Notwendigkeit, weder technisch noch klanglich, die Saba-Endstufen (samt Treiber) in den 92xy Receivern und ähnlichen Geschwistern durch eine Neukonstruktion zu ersetzen.

      Das gesagt, will ich niemanden davon abhalten, könnte ich auch gar nicht, seine SABA-Endstufen rauszuwerfen und durch eine andere Konstruktion zu ersetzen, wenn er sich davon einen Vorteil verspricht. Nur einen klar auszumachenden Nutzen/Vorteil dadurch sehe ich bislang für die SABA 92xy-Reihe noch nicht.

      Davon abgesehen...hast Du eine schöne Endstufe entwickelt und realisiert!


      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 14 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Hallo Reinhard,
      naja....sowas fängt halt klein an und endet so, wie es nun ist oder vielleicht noch ganz anders. wer weiss. schön zusammengefasst.Bis auf den Punkt der Ruhestromregelung unterschreib ich das. Ob das nun in in schwierigen Umgebenungsbedingungen ein Problem ist oder nicht. Wenn sich das ganze nicht gleichmäßig aufheizt, dann ist es schon so, wie ich das geschrieben habe. Brauchst ja nur mal im kalten Zustand einzuschalten. Da sieht man schon, wie lange das dauert, bis sich der gewünschte Ruhestrom eingestellt hat. Nämlich fast so lange, bis die Betriebstemperatur sich eingestellt hat.Der ist dann halt konstant, solange sich temp. mäßig nicht viel tut.
      Gruss Roger
      Danke Reinhard, Du hast alle Punkte noch einmal detailliert zusammengefasst, die ich oben (nur sehr summarisch) angesprochen habe. Und ich möchte auch noch einmal dick und fett unterstreichen: Mit den kleinen Anpassungen sind die Endstufen in den 92xx und 91xx wirklich sehr, sehr gut --- und, was mir wichtig ist, sie sind nicht nur messtechnisch gut, sie klingen auch gut. Das war bei vielen anderen Verstärkern aus der Zeit definitiv nicht so, manche Geräte japanischer Herkunft waren auf technische Daten getrimmt und klangen dann eher bescheiden (oft hart).

      Das ist hier nicht so, einmal revidiert (was für jeden mit etwas Erfahrung machbar ist) spielen sie gut und zuverlässig, und sind auch gar nicht kritisch, was die Lautsprecher betrifft. Auch das war damals alles andere als normal. Die Saba-Endstufen treiben ohne Probleme viele verschiedene Boxen, auch solche mit einem eher schwierigen Impedanzverlauf. Entsprechendes gilt auch für die Endstufen aus den Saba Vollverstärkern dieser Periode (die älteren kenne ich weniger, die späteren waren nicht mehr so gut), und auch für diverse Geräte von Grundig (besonders für den SV 2000).

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Reinhard,
      der Hinweis mit dem "Klang" ist absolut korrekt. Ich habe damals als Student in einem Hifi-Laden gejobt und konnte die SABA 92xxx zusammen mit den Kirksaeter Monitor-Boxen verkaufen wie warme Semmel. Canton gehörte auch dazu. Die beiden haben sich super ergänzt. Diese Kombination war in diesem Preissegment klanglich nicht schlagbar.
      Gruss Roger
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