Bias mit dem Oszilloskop prüfen??

[scope]

Hallo,
vielleicht interessiert es den einen oder anderen, ob man den Ruhestrom eines Verstärkers anhand des Schirmbildes auf dem Oszilloskop angemessen (also bestmöglich) einstellen bzw. prüfen kann.
Wie ich an anderer Stelle bereits schrieb, halte ich diese Methode für völlig unbrauchbar und möchte das anhand eines Beispiels darstellen.

Zurzeit steht mir eine Panasonic PA-Endstufe geöffnet zur Verfügung, die ich als Beispiel verwenden möchte.

An dem Gerät lässt sich der Bias so weit reduzieren, dass es sogar auf dem Oszilloskop zu sichtbaren Verzerrungen kommt. Das ist übrigens längst nicht immer der Fall. Oft sind (auch) nach unten hin Grenzen gesetzt.

Das Schirmbild zeigt das Verstärkersignal mit minimalem Bias.



Man muss schon deutlich hinschauen, aber 0,32% sind durchaus noch erkennbar.
Die FFT zu dieser Situation:



Jetzt wird der Bias so weit hochgedreht, dass die sichtbaren Verzerrungen nicht mehr erkennbar sind. Sie sind komplett verschwunden. Mit einem der heute "üblichen" 8bit DSO braucht man das übrigens garnicht erst versuchen.



Die FFT dazu:


Ein so eingestellter Verstärker wird selbst für geübte Hörer nicht auffällig werden. Dazu sind die Oberwellen noch immer viel zu schwach. Das Gerät ist aber trotzdem nicht ordentlich abgeglichen. Hier geht es um´s Prinzip.

Stellt man den Ruhestrom auf den im Manual vorgegebenen Wert ein, dann ergibt sich auf den Oszilloskop kein anderes Schirmbild.

Aber die FFT dazu zeigt den Vorteil, das Gerät erreicht die Spezifikationen jetzt 100%ig:



Scope

[Lippi]

Ohne Worte.

[Ex-Pfälzer]

Super Erklärung, danke dafür!

Hmmmmm, hatte ich heut erst an einem Musical Fidelity MA50-x (oder so).
Bei 47,5W Last und 333Hz betrug der k3-Klirr 0,75%.

Im Oszi sah man ebenfalls solche "Treppchen" auf dem Schirm- würde sagen, noch deutlicher.
Bei 43W Last alles i.O.

Zum Thema Klirr bin ich noch ungeübt und hoffe, dass das noch werden wird.

[scope]

Bei 47,5W Last und 333Hz betrug der k3-Klirr 0,75%.

Lass´mich ratren : Philips PM 6309 ?

Im Oszi sah man ebenfalls solche "Treppchen" auf dem Schirm- würde sagen, noch deutlicher.
Bei 43W Last alles i.O.

Das werden aber aller Wahrscheinlichkeit nach keine Übernahmeverzerrungen, sondern "Begrenzungserscheinungen" (also clipping) gewesen sein. Übernahmeverzerrungen entstehen im Bereich des Nulldurchgangs. Bei dir "müssten" hingegen die Scheitel abgeflacht erscheinen.


scope

[Ex-Pfälzer]

Hi!

Nope, war genau beim Nulldurchgang.

Verwendung fand ein Grundig MV60 + KM 5 A.

Zum Clippen brachte ich den Verstärker nicht, das Eingangssignal war da zu schwach.

[scope]

Nope, war genau beim Nulldurchgang

Das ist eigentlich "unüblich". Allerdings leisten diese kleinen Monos (?) Laut Internet auch nur 50 Watt/8R. Der Fehler tritt also erst kurz vor Vollaussteuerung auf. Es kann gut sein, dass es sich um eine unschöne Eigenschaft handelt, die das Schaltungskonzept dieser schrulligen Briten bereits ab Werk mitbringt. Besonders dann, wenn gleich beide monos so reagieren.

[Catweazle]

Hallo Scope,

finde Deine Ausführungen sehr interessant.
Welche Software, bzw. welches Messgerät benutzt Du für die Klirrfaktoranalyse?

Gruß Heiko

[scope]

Ich habe mit einem Panasonic VP7731A gemessen
http://www.sengt.com/gallery.php?id=1370

Das ist ein Audiomessplatz, der in Europa nur sehr selten verkauft wurde, da er mit der etwa zeitgleich erschienenen Konkurrenz von Audio Precision und R&S nur schwer mithalten konnte, und nicht preiswerter war. Ich habe damals zwei defekte Geräte aus den USA und Frankreich günstig gekauft.

Mit einer etwas besseren Soundkarte incl. Spannungsteiler kann man diese eine Messung aber ebensogut durchführen.
Die Hardcopy wurde übrigens mit der Soft-Plotter Freeware von KE5FX über GPIB vom Panaconic auf den Rechner gebracht.

Sehr empfehlenswert:
http://www.ke5fx.com/gpib/7470.htm

[DIYLAB]

Mit einer etwas besseren Soundkarte incl. Spannungsteiler kann man diese eine Messung aber ebensogut durchführen.

Welche Software (bei der Soundkarten Benutzung) würde sich denn für diese Messung eignen? Wo könnte man sich zu diesem Thema einlesen?

[scope]

FFT Software für Windows gibt´s ne ganze Menge, und ich kenne längst nicht alle davon.
Ich verwende Spectralab von Sound Technology. Die ist aber nicht umsonst.
Dann gibt´s da noch den "audiotester" und den ziemlich beliebten ARTA.

Sogar den RMAA könnte man verwenden.
Einfach mal googlen.

[DIYLAB]

Danke für die Infos - das wird spannend.

Gute Nacht,
Bruno

[paschulke2]

Ich bin mir fast sicher, dass hier ein Missverständnis vorliegt. Mit dem Oszilloskop am Ausgang eines Verstärkers kann man den Ruhestrom nicht einstellen, wie hier gezeigt. Keine Überraschung.

Was recht gut geht, ist allerdings, dass man sich bei einem über-alles-gegengekoppelten Verstärker das Fehlersignal ansieht. Das kann z.B. der Ausgang der Eingangstufe sein. Hier sieht man die Übergangsverzerrungen sehr gut als "Spitzen" im Nulldurchgang (bei niedrigen Frequenzen; bei hohen Frequenzen kommt noch der Phasengang der nachfolgenden Stufen ins Spiel), weil durch die Gegenkopplung nämlich der größte Teil der Übergangsverzerrungen korrigiert wird. Ich nehme mal an, dass Armin diese Technik am Kenwood gezeigt wurde.

Gruß

Thomas

[scope]

ch bin mir fast sicher, dass hier ein Missverständnis vorliegt. Mit dem Oszilloskop am Ausgang eines Verstärkers kann man den Ruhestrom nicht einstellen, wie hier gezeigt. Keine Überraschung.

Nein, die Vorgehensweise wurde an anderer Stelle im Forum eigentlich unmißverständlich so geschildert.
Das war auch der Grund dafür, warum ich den Beitrag überhaupt eingestellt habe.

Der Ursprüngliche "Sinn und Zweck" der anderswo geschilderten Vorgehensweise war der, den Ruhestrom auf bis zu 1/3 des im SM angegebenen Wertes zu senken, um die Temperaturen im Gerät drastisch zu reduzieren. Und genau das ist eben in den allermeisten Fällen nicht möglich, ohne die weiter oben
dargestellten Nebeneffekte in Kauf zu nehmen. Der Wert ist beileibe nicht immer kritisch und darf ohne erwähnenswerte messbare Veränderungen schonmal um 10 bis 20% abweichen.

[paschulke2]

Das "Missverständnis" hätte dann damals bei der Vorführung durch den Kenwoodtechniker stattgefunden. Die Beschreibung von Armin hier habe ich auch gelesen und auch gleich verstanden, was eigentlich gemeint war.

Alternativ könnte es auch sein, dass Armins Erinnerung nicht mehr 100% korrekt ist. Ihm hätte aber auffallen können, dass es so, wie von ihm beschrieben, nicht gehen kann. Sei's drum …

Edit: Eine deutliche Reduzierung des Ruhestroms ist übrigens dann gut möglich, wenn der Ruhestrom ursprünglich höher angesetzt wurde, als für die Eliminierung von Übernahmeverzerrungen nötig ("Class A-Betrieb bis X Watt – der Bereich in dem Sie 99,99% Ihrer Musik hören …").

Gruß

Thomas

[scope]

Das würde dann bedeuten, dass man die im Servicemanual vorgegebenen Werte (manchmal oder immer? ) ignorieren, und auf bis zu 30% reduzieren kann, ohne die Eigenschaften des Gerätes in den unterschiedlichsten Betriebszuständen zu verschlechtern.

PS: Ich habe nicht vor irgendwen "anzuschwärzen", richte mich aber ziemlich exakt nach dem, was geschrieben wird.
Wenn es dann aber völlig anders gemeint war...naja...dann hab´ich eben Pech gehabt.

[timundstruppi]

Hallo,
danke für die Info. ich besitze (noch) nicht die Gerätschaften, um diese Messung durchzuführen.
Hast du noch den jeweiligen Ruhestrom parat?

Was ergibt sich als Klirrmessung, wenn man noch etwas "Luft" gibt.
Bsp.
10 mA Ruhestrom mit Scope
20 mA lt. Manual
und du stellst auf mal 13 und 15?

Gruß TW

[scope]

Was ergibt sich als Klirrmessung, wenn man noch etwas "Luft" gibt.

Wenn ich dich richtig verstehe, dann meinst du also, dass man das Ausgangssignal "rein visuell" am Oszilloskop (in deinem Beispiel 10 mA) einstellt, obwohl 20 mA vorgegeben sind, und man dann beispielsweise mit etwas "Luft" über den 10mA letztendlich 13 oder 15 mA wählt.

Nun....Da frage ich mich natürlich was man dadurch erwartet. Bei einem ohnehin so geringen Bias wie in deinem Beispiel, wird man damit weder die Stromrechnung halbieren, noch eine Kühltasche aus dem Verstärker zaubern.

Man "ertüftelt" sich lediglich die Gefahr, dass das Gerät nicht die Vorzeigewerte aus dem Manual erreicht.
Ob man das letztendlich als schlechten Klang erkennt, wage ich in vielen Fällen zu bezweifeln, aber der Sinn solcher Aktionen ist mir dann trotzdem schleierhaft.

Wenn sich eine Endstufe auch "idle" schon ganz gut erwärmt, dann ist das oft ein Zeichen dafür, dass das Gerät innerhalb eines erweiterten Bereichs (z.B. bis 10W) im A-Betrieb läuft.
Wenn man darauf keinen Wert legt und andere Prioritäten setzt, wäre ich der letzte der eine Modifikation abwertet.
Ich habe aber die Erfahrung gemacht, dass sowas viel zu oft völlig Blind und ohne Kontrollen durchgeführt wird. Und das werte ich dann tatsächlich ab.

Dass jeder selbst für sein Zeug verantwortlich ist steht ausser Frage, aber hier unterhalten wir uns nunmal darüber.

[timundstruppi]

Hallo,
ich erwarte nicht viel, sondern nur zu wissen inwieweit die Hersteller auf der sicheren Seite.
Das Ergebnis ist rein akademischer Natur und weg dahin das Ziel. Einfach Basteln, Messen, Diskutieren, Hobby halt. Ich denke, dass du dich mit Verdrehen der X und Y Ablenkung, Verstärkung und Timebase auch mal in den Bereich hereingezoomt hast. Sieht man den Rest des Sinus noch, ist de Übergangsbereich klein für eine Analyse. Ich denke, dass Bild ist nur zur Illustration.

Bei der Streuungsweise die Halbleiter aufweisen (vor 20 Jahren war ich der Optochip Entwicklung, also PIN-Diode + Verstärker) kann man durch optimale Abgleich etwas erreichen. Das macht meist kein Hersteller, sondern hat werte, die für alle Geräte i.O. sind, auch wenn sie am untersten Ende der Spec laufen.

Das Zahlenbeispiel ist willkürlich gewählt und hätte mich interessiert.

Stromsparen kommt mir bei meinen Verstärkern nicht in den Sinn. Sind etwas 50W Ruheverbrauch (A5000 von Grundig)
Danke für den Bericht...
Gruß TW

[scope]

Ich denke, dass Bild ist nur zur Illustration.

Wie du bemerkt hast, ist der Effekt ist auf dem Oszilloskop nur sehr schwer erkennbar. Erst wenn man die Vertikalablenkung so "praxisfremd" wie gezeigt einstellt, lässt sich der Effekt an eben dieser Endstufe noch gut erkennen.
Natürlich dient das Bild nur der Illustration .

Stromsparen kommt mir bei meinen Verstärkern nicht in den Sinn. Sind etwas 50W Ruheverbrauch

Bei mir sind es etwas über 500 W (idle!) , und ich gebe offen zu, dass mich das mittlerweile doch etwas wurmt. Was soll´s....Ich habe sogar noch zwei Oszilloskope in Betrieb, die das (jeweils) überbieten können.
Es kommt dabei m.E. immer darauf an, wie viele Stunden solche Geräte in der Woche überhaupt in Betrieb sind.

Dafür habe ich in der Küche jetzt LED Licht.

Das Zahlenbeispiel ist willkürlich gewählt und hätte mich interessiert.

Die Ramsa Endstufe ist wieder zugeschraubt. Das genaue Verhalten kann ich dir also nicht mehr ausmessen...Hätte ehrlichgesagt jetzt auch keine Lust dazu

[timundstruppi]

Schade, der Punkt, ab wo der Klirr nicht weniger wird, hätte mich interessiert.
500W, ok im Winter wärmt es die Bude. Aber da altern doch die Bauteile sehr schnell oder ist die Abluft intelligent verlegt.
Scopes in Dauerbetrieb? Beim Musikhören? Alte Röhrenscopes (nicht nur die Braunsche)?
Aha, daher der Name.
Gruß TW

[scope]

Schade, der Punkt, ab wo der Klirr nicht weniger wird, hätte mich interessiert.

Diese Info würde lediglich für diese Ramsa Endstufe Gültigkeit haben. Genaue Zahlen habe ich nicht parat, aber das optimale Spektrum ergab sich in diesem Fall erst sehr kurz vor dem Sollwert. Gehe in diesem Fall von etwa 20% aus, die man hätte sparen können. Die Leerlaufstromaufnahme liegt bei dieser (kräftigen) Endstufe ohnehin bei lediglich ca. 110 W. (AB)

500W, ok im Winter wärmt es die Bude. Aber da altern doch die Bauteile sehr schnell oder ist die Abluft intelligent verlegt.

Die Kühlkörper liegen aussen. Trotzdem werden die Geräte (Krell KSA 150 ,350W idle und Nakamichi PA7, 220W idle) auch innen sehr warm. Nach >25 Jahren musste die PA7 auch aufgrund eher schlechter Bauteilqualität überholt werden. Wie viele Stunden sie da runter hatte kann ich nur ahnen.
Alles altert früher oder später. Das ist m.E. alles noch im Rahmen.

Scopes in Dauerbetrieb?

Nein. Diese beiden Geräte (TEK DSA 602) laufen nur noch selten.

Beim Musikhören?

In der Werkstatt, eine Etage tiefer

[Armin777]

Ich wollte mit dem Beitrag in Richards Beschreibung über die Kenwood L-07M MKII keinsfalls den Eindruck erwecken, die Aussage hätte allgemeine Gültigkeit für alle Endstufen oder Verstärker, dass man die Ruhestromeinstellung per Oszilloskop vornehmen könnte.

[scope]

Ich "möchte" behaupten, dass es strenggenommen bei garkeiner Endstufe Gültigkeit hat. Ich halte es zwar für möglich, dass es Geräte gibt, an denen man den Ruhestrom durchaus
reduzieren kann, ohne deutliche Verschglechterungen im Klirrspektrum zu erhalten, aber "blind" , bzw. mit einem Oszilloskop geht das eigentlich nie. Es sei denn man hat Glück und dreht
zufällig in die "optimale" Position. Das bezeichne ich aber als Lotteriespiel.

Die Möglichkeiten sind doch so vielfältig:
* Klassische analoge Klirrmessbrücke der etwas besseren Sorte (z.B. HP339 oder Sound Technology 1700) Beide haben übrigens auch einen guten Generator an Bord.
* Eine etwas bessere Soundkarte mit irgendeiner Freeware.
* Ein Selbstgebautes 1 KHz Notchfilter und ein Oszilloskop.

Irgendetwas aus dieser (nicht vollständigen) Liste wird sich in der Hobbywerkstatt der vielen privaten Reparierer doch finden und bedienen lassen. Und wenn nicht, dann läuft da m.E. etwas verdammt schief.

[Der Jo]

Armin, jeder, der an der Front steht, braucht einen Plan B.
Manche verstehen das nicht.