Den SUB AMP verstärkt

[VENTILIERT]

Hatte neulich ein paar Tage frei und meinen CT 196 gegen den
Canton AS 40 zur Probe gehört.
Ergebnis:
Selbstbau lohnt gerade noch. Allerdings ist das Gehäuse meines Subs nicht so schön, wie das gekaufte meines Bekannten.
Der erzielbare Pegel ist in etwa vergleichbar. Ebenso klingt CT196 erstaunlicherweise ähnlich sauber wie der Gekaufte. Allerdings fehlt mir noch ein Phasenregler.

Nun hatte ich noch einen Trafo und Elkos von meiner geschrotteten Cressendo übrig. Des weiteren hatte ich noch einige Transistoren übrig, die nun gegen die Eingebauten getauscht werden wollten.

AlterTrafo, Leerlaufspannung an den Elkos: +- 45 Volt
Alte Transistoren: je einmal 2SC5242 und 2SA1962
Neuer Trafo (leider schon im Sub...kein Bild mehr möglich..):
Spannung an den Elkos: +-50 Volt
Alte Elkos 6800µF, 50 Volt, neue Elkos 10000µ und 80 Volt Spannungsfestigkeit
Neue Transistoren: zweimal jeweils 2SC5200 und 2SA1943

Bilders:
http://imageshark.ath.cx/0815/171525...4eb6ab7341.JPG
http://imageshark.ath.cx/0815/718102...4ee0d69141.jpg
http://imageshark.ath.cx/0815/121471...4eec95a702.JPG
http://imageshark.ath.cx/0815/942601...4ef5444752.jpg

Ergebnis:
Das Netzteil bricht bei Volllast (max Pegel) auf ca. 84 Volt zusammen. Am liebsten wäre es mir, wenn ich ein Netzteil hätte, das überhaupt nicht zusammenbricht.
Der Sub klingt jetzt noch sauberer. Der erzielbare Pegel wurde auf 72Vss an 4 Ohm Sinus (laut Oszi) verzerrungsfrei gesteigert.
Den Limiter musste ich abklemmen, da der schon vor dem max erreichbaren Pegel auf die Vorstufe vom Verstärker eingriff und den Sinus verzerrte!!!
Den Ruhestrom habe ich selbstverständlich vor dem Einbau kontrolliert. Er läuft nicht davon.
Die Netzteilsicherung musste von 1,6 Ampere auf 3,15 Ampere erhöht werden, da diese beim Einschalten ständig rausflog.

Schade ist nur, sich die Endstufen nicht weiter aussteuern lassen. Vermutlich liegt das am Konzept der Endstufenschaltung selbst. Wenn ich mit dem Oszi den Ausgang des OPs kontrolliere, messe ich dort auch Verzerrungen, die vermutlich durch die Gegenkopplung schon wieder auf den Ausgang wirken...
Ein Gedanke wäre, die Spannung für den OP erhöhen...
Muss mal im Datenblatt nachsehen, ob er dann noch innerhalb seiner Spez. betrieben wird...

Wer war zuerst...die Henne oder das Ei??

Last Edit: 90-->84 Volt bei Volllast

[albondiga]

Re: Den SUB AMP verstärkt

Original geschrieben von VENTILIERT
Hatte neulich ein paar Tage frei und meinen CT 196 gegen den
Canton AS 40 zur Probe gehört.
Ergebnis:
Selbstbau lohnt gerade noch. Allerdings ist das Gehäuse meines Subs nicht so schön, wie das gekaufte meines Bekannten.
Der erzielbare Pegel ist in etwa vergleichbar. Ebenso klingt CT196 ähnlich sauber wie der Gekaufte.

Nun ja, der Bausatz kostet < 200 EUR, der fertige ist nicht unter 350 EUR zu haben - lt. Preissuchmaschine. Ein Plastikbeschichtetes Gehäuse ist billig zu wasteln - ca. 30 EUR. Somit müsste man für den Canton nochmal 50% drauflegen, oder man spart halt 1/3 - je nach Rechenrichtung. Da kann man schon was sparen, zumindest wenn man Werkzeugbesitzer ist.
Aber wer deswegen selbst baut, hat's noch nicht verstanden.

[VENTILIERT]

Ich weiß, ich weiß...
Verstanden hab ichs schon lange...
habe mir erst heute einen neuen Bandschleifer gekauft...
Aber der Gedanke ereilt einen manchmal, zumal mein Kumpel bislang auch selbst gebaut hat.

[Frank S]

Mit 2-Kanal Oszi Netzteilspannung und Ausgangsspnnung prüfen. Clippt das Gerät, bevor die Ausgangsspannung bis auf etwa 5V der in diesem Punkt anliegenden Netzteilspannung entspricht?

[VENTILIERT]

Hm...
Im Moment:
Lastwiderstand 3,8 Ohm
Leerlaufspannung: 98 Volt
Max unverzerrter Pegel bei +-42 Volt Versorgungsspannung --> Ausgansspannung Uss 72 V bei 30-100Hz.
Selbst beim Clippen steigt die Ausgangsspannung kaum drüber an. Die Betriebsspannung läßt sich dann noch bis auf bis auf 83 Volt vergewaltigen. Weiter bricht sie nicht mehr zusammen.

Ich glaube, das liegt am Trafo...
Wenn ich den Pegel erhöhe, dann kappen zuerst leicht die Spitzen, aber vielmehr wird aus dem Sinus später eine unsymetrische Form, wobei die obere Halbwelle mehr Flächeninhalt (wenn man integriert) zu haben scheint, als die negative Halbwelle..

[Frank S]

Max unverzerrter Pegel bei +-42 Volt Versorgungsspannung --> Ausgansspannung Uss 72 V bei 30-100Hz.

->Das ist an sich okay! Macht 5V über jedem Pfad bei vollem Laststrom. Obwohl die Emitterschaltung hier Vorteile bringt, wird man nicht viel niedriger kommen.

...wobei die obere Halbwelle mehr Flächeninhalt (wenn man integriert) zu haben scheint, als die negative Halbwelle..

->Laß sie stark clippen und miß die erzielbaren Spitzenspannungen. Diese sollten bis auf etwa 2V identisch sein. Wird auch die Breite des Sinus verzerrt?

[VENTILIERT]

Wenn ich weiter clippen lasse sieht das so aus.
Bei noch weiterem Clipping sinkt die Ausgangsamplitude.
Habe beim Fotografieren gewackelt. Meine Digicam hat leider keine man. Belichtungseinstellung.

[Frank S]

Das ist weder normal noch tolerabel.

Wie siehen die Signale an U5 aus? Am Inv. Eingang sollte ein verzerrtes abbild des Ausgangssignales anliegen, am nicht-Inv. Eingang das unverzerrte NF Signal. Kann das Problem aus dem Bereich Limiter kommen?

U6 (oben links im Bild) vergleicht das Eingangssignal mit dem Ausgangssignal der Endstufe. Wo geht dessen Ausgang hin? Reduziert er den Eingangspegel? Deaktiviere diese Stufe mal durch Verkleinerung des Gegenkopplungswiderstandes über U6.

[VENTILIERT]

Die kompl Schaltung. Den Limiter habe ich einstweilen abgeklemmt bei R76 (10k), da er keine 72Vss zuließ, sondern weniger. Werde nun mal am n.-Int und Int Eingang messen.
http://imageshark.ath.cx/0815/181072...a155b005a7.JPG

Edit: Bild gegen Link getauscht

[Frank S]

Wirf auch mal Q15 und R65 raus und gib das NF Signal über externe 10K direkt auf den OP.

Ohne Limiter sollte das Signal symmetrisch sein.

[VENTILIERT]

Habe gerade gemessen. Am R65 läßt sich bis 20Vss einstellen. Verzerrungsfrei. Vielleicht noch mehr, aber mehr gibt die Soundkarte nicht her (FUnktionsgenerator).

Zu diesem Zeitpunkt ist das Signal schon gnadenlos am Ausgang des Subs verzerrt.

Ab ca. 4Vss am Eingang (R65) fängt der Ausgang das Verzerren an. D.h. ab 4Vss ist die Endstufe bei 35 Hz (hab ich mal als Meßfrequenz festgelegt) zu verzerren an. Bis 4 Vss liegt am Ausgang gerade noch Sinus an. Damit ist die Endstufe voll ausgesteuert. Werde mal noch den R70 vom Eingang des Limiters rausnehmen (5,6k), um die Rückwirkung auf den Ausgang vom ersten Op des U5 auszuschließen.

Der erste OP fängt ab diesen 4 Vss schon mit Verzerrungen am Ausgang an.
Ich werde mal den Q15 rauswerfen. Glaube aber nicht ,dass das was bringt, denn ich gehe nicht davon aus, dass dieser defekt ist.

Edit: Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dass R68/C35 lediglich einen Tiefpass mit fo ca. 1,6Khz dar.

[Frank S]

Signalpfad nachgehen. Ist das Signal an R38 noch sauber? Die OPs werden ja mit +/-15V über die Z-Diode versorgt. Ist die Spannung an den Z-Dioden stabil?

C22 wäre auch zu prüfen, ggf. mit höherer Kapazität parallel brücken.

Falls das nicht hilft, GGK Schleife öffnen und nur den OP ganz rechts über den 100 Ohm hinweg gegenkoppeln. Dann läßt sich die Unsymmetrie direkt finden.

[VENTILIERT]

Bin nun mit 1K direkt auf den Treiber der Endstufen (U5" Nint Eingang). Jetzt erhalte ich auch 72Vss sym. (3,8Ohm Last) . Beim ÜBersteuern wird symetrischer Trapez daraus.

Habe den Lastwiderstand auf 10 Ohm geändert. Nun habe ich - nur so zum Vergleich - ca. 83Vss. Die Trafospannung bricht auf 92Volt zusammen. Das sind wieder die 5 Volt pro Endstufenzweig, wie du schon weiter oben geschrieben hast.
Passt eigentlich schon.

Habe vollständigkeitshalber C24 überprüft und die Gegenkopplung erhöht R53 von 33K auf 20 K. Dafür habe ich in einer Vorstufe die Verstärkung erhöht.

Diese Maßnahme dürfte eigentlich kein Problem darstellen, da ja aus der Vorstufe bis 20 Vss an den 10K ankommen.

Nochmalige Überprüfung:
Die Ansteuerung des Limiters (mit Q15) arbeitet nicht optimal. Bereits ab 60Vss erzeugt die Regelspannung des U6 das allmähliche Durchsteuern von Q15 (Ubasis -> 0,3-4Volt).

Jetzt stellen sich für mich zwei Alternativen:
Entweder den Limiter komplett deaktivieren
oder genau den Punkt mit einem Poti einstellen, an dem die Ausgangsspannung anfängt, abgeschnitten zu werden
oder/und das Clippen mit einer LED anzeigen zu lassen.

ps.
klingt ohne Limiter und mit veränderter Gegenkopplung etwas trockner/sauberer

[Frank S]

Das heißt, die Verzerrung entsteht in der Stufe vor R38, auch wenn dort der Limiter deaktiviert ist (Q15 ausgelötet). Ist der dortige OP fehlerhaft oder greift eine Limiterfunktion schon vor R65 ein?

Schäbige Limiter würde ich deaktivieren. Entweder hochwertigen variable Gain Amplifier einsetzen (größerer Umbau) oder ganz draußen lassen. Mittelweg: LED als Clippingindikator und Wirkung auf lichtabhängigen Widerstand. Pfuscherlösung, aber begrenzt sanft und vor allem symmetrisch. Wird bei den Billigendstufen von Crown / C-Audio so gemacht. Kritisch aber auch fuinktionsfähig ist ein FET als gesteuerter Widerstand. Arbeitet zumindest besser als ein bipolarer Transistor.

Bei fachgerechtem Einsatz kann man auf Limiter gut verzichten.

[VENTILIERT]

Die Verzerrung entsteht durch Q15. Mein Fehler war, dass ich nur R76 ausgelötet hatte und dachte, damit sei Q15 so gut wie ausgebaut.
Leider fließt ein geringer Strom durch die Basis von Q14, dessen Emitter und anschließend über die Basis des Q15.
Dieser reichte aus, um die Limiterfunktion des Q15 teilweise aufrechtzuerhalten. Habe dies übersehen.

Ich habe Q15 endgültig ausgelötet und es gibt wieder Sinus am Ausgang.

Fazit:
Die schlimmsten Fehlerquellen sind die, die man als Fehler zunächst klar ausschließt...

Ich nehme an, dass unsymetrische Verzerrung bei tiefen Frequenzen bei hoher Lautstärke nicht so leicht wahrnehmbar sind. Wahrscheinlich kommt der LImiter mit der erhöhten Betriebsspannung und mit der damit höheren Ausgangsspannung nicht zurecht, bzw. ist darauf nicht abgestimmt.

Nun (ohne T15) ists deutlich hörbar, wenn die Schaltung clippt.

Rein klanglich hat sich der Aufwand gelohnt (größerer Trafo, bessere/größere Elkos, dopplelte Endstufen, Gegenkopplung erhöht, Phasenreglung eingebaut). (AM120)
Wirtschaftlich gerechnet ist es ein finanz. Grab (Kosten/Zeit/Aufwand).

Besten Dank @Frank S. Du hattest recht. Q15 war der Übeltäter.

ps. Der Kühlkörper ist nun für hohe Dauerleistungen zu klein.....