Rank Arena STG6000 - Klang dumpf nach Reparatur

[Iceman1968]

Also, ich denke nicht, daß es an einem aktiven Bauelement liegt.
Bei den Endtransen hatte ich 2N3055 und MJ15015 drin, und bei Beiden das Problem.
Bei den Treibern hatte ich auch schon die verschiedensten Ersatztypen drin, ohne Veränderung.

Ich befürchte eher, daß ich bei Widerstand & Co auf eine fehlerhafte Angabe im SM reingefallen bin. Wie anfangs geschrieben, gibt es ja Abweichungen bei tatsächlicher Bestückung und dem SM in der Wertigkeit von R 3/4, R 7/8 und C 1/2.

Im SM nicht eingezeichnet ist außerdem ein Kerko an T 3/4. War beim Original nur noch sehr schlecht lesbar, ich meine 473 erkannt zu haben, und mit dem Wert auch ersetzt.
Angenommen, ich habe es falsch entziffert, könnte es dadurch schwingen?

[Der Karsten]

hast Du da die Kerkos eingesetzt?
die sollen an die Endtransistoren, nicht an die Treiber.

[Silomin]

473 = 47000pf = 47nf
Die wären dort nicht nur falsch, sondern auch zu viel und könnten für den Höhenverlust durchaus verantwortlich sein.

I. d. R. wird entweder in der End- oder in der Treiberstufe bedämpft.



EDIT: Weiterhin Einfluss auf die Bandbreite hat auch das Zobel-Glied C11/R25. Dabei sind 0.5müh = 470nf

[Iceman1968]

Vielleicht wieder etwas missverständlich ausgedrückt:
die Bestückung mit dem Kerko auf der Treiberplatine war so im Original, obwohl nicht im SM eingezeichnet. So lief er die ganzen Jahre. An einem der Endtransen auf jeder Seite hängt noch ein 0,047 Folien-C. Wurden von mir lediglich in einem Zug mit erneuert.

[scope]

Spindeltrimmer unbedingt wieder zurückbauen auf Piher o.Ä......Das ändert zwar nichts an den Problemen, macht aber einen deutlich  besseren Eindruck.

Ich schreib´s ungerne, aber du könntest mit einer Induktivität (10 bis 15 Windungen Lackdraht, 0,5 bis 1mm) auf 6 - 8 mm Durchmesser gewickelt experimentieren. Entweder hinter den Treibern (pin 6) oder direkt hinter den Emitterwiderständen.

Das wird die Oszillazion vermutlich lindern.

[Iceman1968]

EDIT: Weiterhin Einfluss auf die Bandbreite hat auch das Zobel-Glied C11/R25. Dabei sind 0.5müh = 470nf

In dem Zusammenhang gerade eine weitere Abweichung im SM gefunden:
C11 ist im SM mit 0,5µ angegeben, tatsächlich bestückt ist aber mit 0,047µ.
Habe auf die Schnelle mal die angegebenen 05 eingesetzt, aber keine Änderung.

Spindeltrimmer unbedingt wieder zurückbauen auf Piher o.Ä......Das ändert zwar nichts an den Problemen, macht aber einen deutlich  besseren Eindruck.

Ok, setze ich mir auf die To-Do-Liste, Danke.
Dachte bisher, diese Präzisionstrimmer sind den normalen Potis vorzuziehen wegen feinerer Einstellung.

[Silomin]

Da ich nicht erkennen kann, welcher der Transistoren den 47n abbekommen hat, wieder ein Bildchen:

[Iceman1968]

473 = 47000pf = 47nf
Die wären dort nicht nur falsch, sondern auch zu viel und könnten für den Höhenverlust durchaus verantwortlich sein.

I. d. R. wird entweder in der End- oder in der Treiberstufe bedämpft.



EDIT: Weiterhin Einfluss auf die Bandbreite hat auch das Zobel-Glied C11/R25. Dabei sind 0.5müh = 470nf

Wie am Platinenlayout zu sehen, liegt der Kerko tatsächlich zwischen B-C von TR 3/4, und nicht an TR 7/8

[scope]

Dachte bisher, diese Präzisionstrimmer sind den normalen Potis vorzuziehen wegen feinerer Einstellung.

An diesem Gerät muss  nichts  fein eingestellt werden. Der Lack ist ab, selbst wenn du das Gerät rein zufällig halbwegs ruhig gestellt bekommst.

Liest sich demotivierend und "hart", aber so ist das Leben nun mal.

[Iceman1968]

Da ich nicht erkennen kann, welcher der Transistoren den 47n abbekommen hat, wieder ein Bildchen:

Nun, auch hierzu kann ich wieder nur sagen:
den neuen C habe ich genauso eingelötet, wie es der alte Originale war!

[Coolewater]

Du könntest mal folgendes versuchen:  10-22pf parallel zu R11  12K  und/ oder 10- 47pf parallel zu R07 15k.
Den Kondensator an TR7 Kollektor - Basis kannst du entfernen.

Gruß
Gerd

[Iceman1968]

Dachte bisher, diese Präzisionstrimmer sind den normalen Potis vorzuziehen wegen feinerer Einstellung.

An diesem Gerät muss  nichts  fein eingestellt werden. Der Lack ist ab.......

Sowas liegt wohl immer im Auge des Betrachters
Jedenfalls, einwandfrei funktionierend die letzten jahre, überzeugte mich der Ranki mit für mein Empfinden guten Klang

---

Den Kondensator an TR7 Kollektor - Basis kannst du entfernen.

Gruß
Gerd

An TR 7 ist kein Kondensator, siehe mein Posting #83

[scope]

Sowas liegt wohl immer im Auge des Betrachters

Nein, das liegt absolut nicht im Auge des Betrachters. Dort muss nichts "so genau" eingestellt werden, dass 10-Gang Spindeltrimmer nötig wären. Absolut nicht.

Jedenfalls, einwandfrei funktionierend die letzten jahre, überzeugte mich der Ranki mit für mein Empfinden guten Klang

Dazu kann ich mich nicht äussern. Das ist alleine dein Empfinden.    Momentan ist der Lack ab, und das wird sich auch dann nicht ändern, wenn deine "Sinuskurve" wieder irgendwie nach Sinus ausschaut. Harte Worte....aber so schaut´s aus.

[Silomin]

An TR 7 ist kein Kondensator, siehe mein Posting #83

Na doch, der Folienkondensator am Tr auf dem Kühlkörper.

Mich wundert aber auch, warum du davon ausgehst, an dem Gerät wäre alles im Original.
Bist du der Erstbesitzer ?

Mag sein dass auf der Platine etwas vorgesehen, dann aber nicht ausgeführt wurde. Kommt öfters vor. Ich meine, weg mit dem Ding.

[Iceman1968]

Mich wundert aber auch, warum du davon ausgehst, an dem Gerät wäre alles im Original.
Bist du der Erstbesitzer ?

Nein, dazu hatte ich ja schon geschrieben, mit "Original" meine ich den Zustand, indem ich ihn vor Jahren bekommen habe und so einwandfrei funktioniert hat.
Was in grauer Vorzeit vielleicht mal verändert wurde, oder auch nicht, weiß ich natürlich nicht

---

An TR 7 ist kein Kondensator, siehe mein Posting #83

Na doch, der Folienkondensator am Tr auf dem Kühlkörper.

TR 7 ist kein Endtransistor am Kühlkörper!!
TR 7 sitzt auf der Treiberplatine

[oldiefan]

Vielleicht kann die Simulation der Treiber-/Endstufe in LTSpice die Suche systematisieren / vereinfachen.

Ich habe das mal gemacht:

Endstufenversorgungsspannung: +75V
Ruhestrom durch R27 (R29): 11-12mA, entspricht Spannungsabfall über R27 (oder R29) von 5,5-6 mV




Ergebnis:
Ein Kerko zwischen Basis und Kollektor von TR3 in der Größe ab 22pF ist völlig ausreichend, um Schwingungsgefahr zu bannen. Weitere (Miller-)Kapazitäten sind nicht erforderlich. Die Originalbestückung war also korrekt (sofern der Kerko ein 47pF war, NICHT 47nF !

Hier das Simulationsergebnis mit 1pF bis 100pF in 20pF Schritten:




Eine Kapazität von 47nF (Nanofarad) hat einen dramatischen Hochtonverlust zur Folge. Das wurde bereits richtig geschrieben, hier schön sichtbar.




Wenn diese Miller-Kapazität (22pF oder bis 47pF) an TR3 zwischen Basis und Kollektor bestückt ist, ist es sehr wichtig, dass der Ruhestrom korrekt eingestellt wird. Er soll jeweils durch einen der 0,5 Ohm Emitterwiderstände mit VR1 auf 11 bis 12mA eingestellt werden, entspricht 5.5-6 mV Spannungsabfall über R27 (oder R29). Bei viel zu kleinem Ruhestrom gibt es Hochtonverlust, sofern der Miller-Kondensator bestückt ist.

Hier bei der Miller-C von 47pF an BC von TR3 und einem Ruhestrom von nur 4,5µA: Hochtonverlust!





Entfernt man den Miller-C an TR3 (47pF zwischen Basis-Kollektor) kann die Endstufe mit 700-800kHz ins Schwingen kommen:





Ein 47nF Kondensator an den Endtransistoren (am Kühlkörper) verursacht keinen Hochtonverlust, weder zwischen C-B, noch E-B oder C-Masse oder E-Masse. Ich sehe allerdings auch keinen Audio-Nutzen. Könnte sein, dass der drin ist wegen EMV/FTZ-Bundespost.

Ich hoffe, das erleichtert jetzt die Sache/Suche..

Gruß
Reinhard

[spocintosh]

Wie geil ist das denn bitte ?
Premiere - sowas hat hier auch noch niemand gemacht.

[Silomin]

Na, Magnet hatte schon mal eine Spice-Simulation erstellt.

Egal, trotzdem ein topp Service

[HVfanatic]

oldiefan: Klasse Beitrag!

[oldiefan]

Dann sach ich mal "the time is right!"

Reinhard

[oldiefan]

Weitere Ergebnisse der Simulation mit LTSpice:

Der Miller Kondensator (gegen Schwingen) zwischen Basis und Kollektor von TR3 beeinflusst leider den Klirrfaktor sehr negativ. Er sollte deshalb so klein wie möglich gehalten werden. In der Simulation genügt ein 22pF (Kerko).

Als Endtransistoren machen sich in der Simulation MJ15024 von ON-Semi besser als 2N3055 (STMicro). Mit MJ15024 bei 25W an 4 Ohm Last und 10 kHz finde ich THD (Klirrfaktor) von 0,2%. Mit 2N3055 sind es (bei eingestelltem Ruhestrom von jeweils 12mA) 0,5% THD. Dies gilt für die Miller-Kapazität von 22pF an TR3. Mit 47pf schnellt der Klirr mit 2N3055 bis auf 1% hoch.

Und weiter:

Man kann "nicht so einfach" die Endtransistoren austauschen. Hat man zunächst die MJ15024 drin und den Ruhestrom darauf (auf 6mV über R27 oder über R29) eingestellt, ist er mit 2N3055 bei gleicher Einstellung zu hoch. Das kann zum Endstufen/Treibertod führen, wenn man keine Glühbirnensicherung vorgeschaltet hat . Als erstes ist also immer der Ruhestrom einzustellen, wenn ein Transistor getauscht wurde - mit den nötigen Sicherheitsvorkehrungen (Strombegrenzung und Kontrolle).

Hier für Miller-C 22pF an TR3 Klirrfaktor (THD) bei 1 kHz, 25W an 4 Ohm, bei Ruhestrom 12mA:


1) Endtransistoren MJ15024 (ONSemi): 0,03% THD




2) Endtransistoren 2N3055 (STMicro): 0,28% THD




Das ist nach Simulation die optimale Bestückung (R_Last ist der Lautsprecher), jedoch Miller-Kapazität an TR3 von 22pF evtl. noch zu viel! Siehe dazu weiter unten: Klirrfaktor!







Und noch eine wichtige Anmerkung:

Für den Eingangs-Koppelelko C03 (10µF) ist im Schaltplan die Spannungsfestigkeit von 25V genannt. DAS ist absolut ungenügend! Denn es liegt eine Versorgungsspannung von +75V an und der Spannungsabfall über VR3 ist nicht notwendigerweise ausreichend, dass an diesem Elko nur <25V anliegen - es können leicht auch 30V oder 40V oder mehr sein! C03 muss daher eine Spannungsfestigkeit von wenigstens 63V haben, besser noch 70V oder 100V.


Gruß
Reinhard

[Iceman1968]

Oldiefan

Erstmal Danke Dir für die wirklich ausführliche Erklärung  
Genau das wird wohl des Rätsels Lösung sein:
in einem meiner Postings hatte ich ja geschrieben, daß der aufgedruckte Wert der originalen Kerkos kaum noch lesbar war. Ich meine, 473 entziffert zu haben, also 47n, den ich dann auch neu eingesetzt habe. Also dummerweise genau den Wert, mit dem es nach Deiner Simulation nicht funktioniert, bzw die Höhen fehlen.
Werde direkt mal andere Kerkos mit 22p und 47p ordern, und es damit testen, sobald die hier sind.

Der neue Koppel-C am Eingang hat eine Spannungsfestigkeit von 63V, das müßte ja so passen?

Falls es Dir nicht viel Mühe macht, würde mich brennend interessieren, was die Simulation zu der momentan etwas abweichenden Bestückung sagt, so wie ich das Gerät vor Jahren bekommen habe:

MJ15015
TR1 = 2SA992
TR3+5= BC301
TR7= BC303
R3= 25k
R7= 5k
C1= 10µ
C11= 0,047
Ruhestrom= 10mV

[oldiefan]

Soweit es ging, habe ich das in der Simulation durchgespielt:

1. Zobel Glied, C11 = 0,047µ vs. 0,47µ

Das macht nur einen geringen Unterschied im Frequenzgang weit ausserhalb des Hörbereichs bei über 100 kHz. Üblich ist i.a. für so ein Zobel-Glied ein Widerstand von 5-10 Ohm und eine Kapazität von 0,1µ. Du kannst bei Dir 0,47µF getrost belassen.

Simulation C11:
grün: 0,047µ
gelb: 0,47µ




2. Endtransistoren
Für MJ15015 habe ich kein Simulationsmodell. Aber der Typ ist ähnlich zu MJ15024 und zu MJ1503. Und bei den beiden gibt es im Simulationsergebnis keinen Unterschied. Ich würde annehmen, für MJ15015 gilt das auch. Viel besser als 2N3055 in dieser Schaltung!

3. TR1 = 2SA992
Auch für diesen Typ habe ich kein Simulationsmodell. Einer dessen Equivalenztypen ist 2SA872, für den ich ein Modell habe. Dieser gibt in der Simulation das gleiche Ergebnis wie ein BC560C. Ich hätte beim 2SA992 auch keine Bedenken.

4. TR3, TR5 (BC301) und TR7(BC303)
Auch für diese (uralt) Typen habe ich leider kein Simulationsmodell finden können, stelle aber fest, dass TR5 und TR7 komplementäre Typen sein sollten. Mischt man hier nicht-komplementäre Typen, wird der Klirrfaktor negativ beeinflusst - das ist keine Überraschung. BC301 und BC303 sind Komplementärtypen. Ich würde davon ausgehen, dass sie geeignet sind, so wie auch BC639 und BC640 geeignet sind. Nur mischen sollte man nicht.

5. R03 = 25k
25k oder 39k ist unkritisch, da ja die Spannungsmitte 37.5V (= halbe 75V Versorgungsspannung) an R27 sowieso mit dem 100k Poti VR3 eingestellt wird.

6. R07 = 5k
In der Simulation unkritisch, kein Unterschied zu 15k im Ergebnis.

7. C01 = 10µF
Unkritisch, da Pufferkondensator für die Versorgungsspannung. Ich würde dort 33µF belassen.

8. Ruhestrom, Spannungsabfall über Emitterwiderstand = 10mV
Damit bist Du auf jeden Fall auf der sicheren Seite. 5-6mV reichen auch schon. Höher als 15mV und kleiner als 5mV solltest Du nicht gehen (Einstellung VR1)

9. In JEDEM FALL ist ein Kerko (Spannungsfestigkeit 100V oder mehr) von 4.7pF - 22pF zwischen Basis und Kollektor von TR3 anzubringen. Wie schon geschrieben, erzeugt hier 47pF in der Simulation bereits inakzeptabel hohen Klirrfaktor und 47nF geht an der Stelle gar nicht. Vermutlich war dort ein "470" (= 47pF) oder "479" (=4,7pF) drin und die "0" oder "9" war so verwischt, schlecht lesbar, dass es wie eine "3" aussah. Die Simulation kann nicht beantworten, welcher Wert hier "der beste" ist, nur, dass mit zunehmender Kapazität, der Klirrfaktor schnell zunimmt, so dass Werte über 22pF zu hohe Verzerrungen - und im nF-Bereich - auch Höhenverlust produzieren und Werte unter 4,7pF gegen Schwingneigung zu wenig wirksam sind. Also ausprobieren! Wenn keine Schwingung mit Oszilloskop mit 4,7pF, dann diesen niedrigen Wert. Sonst höher gehen (max 22pF).

Klirrfaktor (LTSpice) für 10 kHz bei 25W an 4 Ohm für Ruhestrom (Emitter-R Spannungsabfall) 10mV:

Miller-Kapazität an TR3 (B-C) / THD
4,7pF 0,06%
10pF 0,10%
16pF 0,16%
22pF 0,23%
33pF 0,50%
47pF 0,80%

Gruß
Reinhard

[RetroFelix]

Ist schon geil, was sich der oldiefan hier für eine Mühe macht. Davon ab sind die detaillierten Ausführungen zur Schaltung recht interessant.

[Silomin]

Was mich wundert ist der geringe Einfluss des Zobel-Gliedes:

Hatte immer im Hinterkopf, dass die klassische Auslegung von 100n+10R eine Eckfrequenz von rund 160kHz hat.
Daher war ich auch nicht verwundert, dass der Dämpfer an TR3 laut Schaltplan und Platinenlayout nicht vorgesehen/ausgeführt war.

Gleichzeitig hat Arena aber den C (auf 0,5müh) im Zobel-Glied verfünffacht und zusätzlich einen weiteren 47n-C in den Ausgang gepappt.

Rechne ich diesen 47n-C



als Tiefpass 1. Ordnung mit einem Ri von 1 komme ich auf unsinnige 3,4MHz, aber als 470n ergäbe er dort mit rd. 340kHz durchaus einen Sinn.

Kann mir im Moment nicht vorstellen, dass die Endstufe ohne Dämpfung bei rund 800kHz schwingt, trotz Zobel + zus. Kondensator.