Aufwändige Reparatur eines CV 1600

Wird in den Modellen auch eine Temperaturerhöhung der Halbleiter berücksichtigt?

Mich würde deshalb interessieren, ob die BD139/140 als Treiber temperaturmäßig mit den kleinen Kühlkörpern klar kommen.

Zitat von HaJoSto

Wird in den Modellen auch eine Temperaturerhöhung der Halbleiter berücksichtigt?

Hallo HaJo, tubesaurus,

Standard Temperatur ist 27°C by default.

Man kann für jeden Halbleiter individuell frei eine andere Temperatur wählen oder auch für alle gemeinsam und das geht dann in die Simulation ein.

Von selbst macht die Simulation das natürlich nicht, weil sie ja nicht wissen kann, wie die Umgebungstemperatur ist, wie die Wärmeableitung ist, Wärmeleitwiderstand von Kühlkörpern usw.

Ob ein Halbleiter mit der Abfuhr der Wärme mit einem bestimmten Kühlkörper auskommt, kann man bequem "zu Fuß" aus den Wärmeübergangskoeffizienten und der max. Sperrschichttemperatur aus dem Transistordatenblatt, der verwendeten Isolierscheibe und des K-Werts des verwendeten Kühlkörpers und der Umgebungstemperatur ausrechnen. Dafür stehen die Werte im Datenblatt. Zur Abschätzung des K-Werts des Kühlkörpers gibt es Anleitungen, je nach Abmessung, Material und Geometrie. Es gibt im Internet mehrere Anleitungen, wie man das macht. Man benötigt dafür die Leistung, die der Halbleiter unter den Betriebsbedingungen in Wärme umsetzt. Diese Leistung bekommt man bequem aus der Simulation.

Richtig ist, dass die zulässige Verlustleistung von BD419/BD420 bei 25°C Umgebungstemperatur 2 W beträgt, also fast doppelt so viel vie BD139/BD140 mit nur 1,25 W. Die Originaltransistortypen haben also reichlich Reserve. Reicht es trotzdem für BD139/BD140?

Für die Treiber in der CV1600 Endstufe errechnet die Simulation an der Clippinggrenze der Endstufe (also max. Leistung) eine Verlustleistung von ca. 0,9 - 1 W. Nach BD139/BD140 Datenblatt vertragen diese bis 1,25 W Verlustleistung bei 25°C Umgebungstemperatur. Bei Derating für ca. 37°C Umgebungstemperatur (nach Datenblatt dann nur noch 90%) wird die zulässige Verlustleistung für BD139/BD140 ohne Kühlkörper gerade noch nicht überschritten, sie beträgt bei dieser Umgebungstemperatur immer noch 1,1 W. Der Kühlkörper bringt zusätzliche Reserve, so dass auch für BD139/BD130 auch in einer Grenzsituation (Clipping bei 20 kHz) nach grober Abschätzung die zulässige Temperatur bzw. Verlustleistung voraussichtlich nicht überschritten wird. Aber viel Reserve, wie bei den originalen BD419/BD420 oder DU57/DU07 gibt es damit nicht. Will man es genauer, muss man ausrechnen, wie beschrieben.

Hier eine Anleitung für Simulationen zu starten, sprengt m.E. den Rahmen. Es gibt für LTSpice Hunderte von Einführungen für Anfänger und Fortgeschrittene, Videos dazu, Handbücher, usw. So ganz "easy" wie es aussieht, ist es nicht. Man kann viele Fehler machen. Einer der grössten Fehler ist, ein Simulationsergebnis ohne kritische Überprüfung als "Wahrheit" zu sehen. Es ist nicht besser als das, was man vorher in das Modell hineinsteckt. Zu vereinfachte Bauteile-Modelle führen u.U. zu irreführenden oder falschen Ergebnissen. Simulation ist nur ein Hilfsmittel, ein mächtiges, wenn man es richtig benutzt, aber ersetzt nicht die praktische Validierung.

z.B.: http://www.gunthard-kraus.de/L…XVII%20_Tutorial_korr.pdf

Ein anderes, gelobtes Programm (Freeware) ist Micro-Cap: https://de.freedownloadmanager.org/Windows-PC/Micro-Cap.html

Hat man sich an ein Programm gewöhnt und jahrelang eingearbeitet, ist die Umstellung für die Älteren unter uns (z.B. von LTSpice auf Microcap) aber eine nicht zu unterschätzende Hürde.

Gruß

Reinhard

Zitat von oldiefan

Standard Temperatur ist 27°C by default. Von selbst macht die Simulation das natürlich nicht,

OK. Für mich sind aber 27 Grad zwar wünschenswert, entsprechen aber nicht der Realität.

Da hätte ich zwei Wünsche:

Einmal die Simulation mit den genannten Transistoren bei >80 Grad oder mehr und einmal mit den von mir empfohlenen Transistoren 2SA1930 und 2SC5171. Die werden auf den kleinen Kühlkörpern ca. 55 Grad warm.

Noch ein Hinweis. Das hatte ich schon vor über einem Jahr hier (#2) geschrieben. Die BD139/140 sind m.M.n. als Treiber thermisch nicht geeignet. Sie müssten bei einer Verwendung einen viel größeren Kühlkörper bekommen oder mit auf die Endtransistorenkühlkörper wandern..

Zitat von oldiefan

Ein anderes, gelobtes Programm (Freeware) ist Micro-Cap

Habe mich schon gewundert, warum Du noch mit Spice rumdoktorst. Das kommt mir vor wie aus dem Mittelalter und wäre mir ganz entschieden zu umständlich, zumal es Micro Cap seit geraumer Zeit sogar frei gibt.

Vergesst bloß bei der Simulationsorgie nicht, dass da eine komplexe Last dranhängt in Form eines Lautsprechers mit Kabel.

Es ist ja verständlich, wenn jetzt noch Vorschläge kommen von der Sorte..."aber ich empfehle XYZ, ...kann man nicht auch DIES oder DAS auch nehmen, mach doch noch mal mal so und so..."

Aber so was...?

"Vergesst nicht, dass da noch ein Lautsprecher dranhängt, mit Kabel..". ".Kommt mir vor, wie aus dem Mittelalter...!"

Was ist denn plötzlich hier los? Auf Krawall gebürstet?

Kinners, das Problem, das hier zur Lösung anstand, ist gelöst! Ohne dass irgend ein anderer Transistor eingebaut werden soll!

Nochmal:

Ich habe nicht geschrieben man solle Transistoren gegen andere Typen ersetzen, als da original drin sind. Lest bitte genau.

Ich hatte allerdings aufgrund der Simulation vermutet, dass man evtl. BD139/BD140 auch verwenden könnte, und ausdrücklich ergänzt das müsste aber noch validiert werden (ggf auch MJ15003/MJ15004). OK?

Also regt Euch wieder ab. Alle Bauteile im Simulationsschema stehen stellvertretend für die original verbauten Typen, weil sie deren Eigenschaften in der Simulation am besten wiedergeben, diese sollen natürlich in der realen Schaltung nicht ersetzt werden. Ich hätte sie im Schema mit "AKO"-Kommando umbenennen können, habe ich aus Bequemlichkeit nicht gemacht, weil ich vorher den Unterschied zwischen einem Simulationsmodell für einen Transistor TYP XYZ und einem realen Transistor des gleichen Typs ausführlich erklärt hatte - die entsprechen sich nicht immer und für jeden Zweck gut, so dass man dann ein anderes besseres Modell für den betreffenden Transistortyp oder Diodentyp,...nimmt oder das Modell abändert. Das heisst nicht, dass man den realen Halbleiteryp in der Schaltung auch ändert. denn der arbeitet ja richtig, nur das verfügbare Modell für dessen Simulation war unzureichend. Jetzt klar?

MicroCap und LTSpice

die machen beide genau das Gleiche, beide sind Freeware, nur die Benutzung unterscheidet sich etwas. Das eine kann eine bestimmte Aufgabe einfacher, das andere dafür eine andere einfacher/komfortabler erledigen. Das Ergebnis ist bei beiden identisch, wenn die gleichen Bauteilemodelle verwendet werden. Die sind bei beiden Programmen frei und unabhängig wählbar. Genauso wie mit Spice, PSpice,...TINA und viele andere Programme, die das im Prinzip genauso handhaben. Wer die benutzt, ist genau so wenig "von gestern".

Der Einwand von ART_DECO, dass Norbert und ich mit "mittelalterlichen Methoden rumdoktoren", weil wir nicht sein Lieblingsprogramm verwendet haben und vermutlich nicht wüssten, dass da noch ein Lautsprecher dranhängt und ein Kabel auch noch..." Was soll die Stänkerei? Ist das ein qualifizierter Beitrag? Wohl kaum! Und sachlich/fachlich komplett daneben auch noch.

Reinhard,

ich lese hier mit und finde das klasse was ihr da macht. Ich habe zwar nicht Alles verstanden, aber trotzdem ich werde versuchen das zu kapieren, zumal hier auch drei 1600er rumstehen - laufen alle noch original.

Aber lass Dich doch nicht aufregen, es ist doch so, das mancher Ideen hat oder Ergänzungen und das vielleicht auch ungeschickt formuliert.

Deswegen meine Bitte: Weiter so, das ist ein schönes Beispiel für technische Expertise.

Freu mich schon auf die nächsten Themen!

Ich selber versuche grade zusammen zu stellen was ich denn bei einer anstehenden Revision jetzt wirklich ändern oder anpassen soll.

Gruß

Wolfgang

ich werde sicher auch keine Doktorarbeit aus der Reparatur machen, trotzdem bin ich sehr dankbar für die tieferen Einblicke, die mir sicher helfen werden.

Mir ist es im Zweifel lieber zu kompliziert als zu oberflächlich. Daher danke für den reichlichen Input.

Gruß Frank

Reinhard,

was soll das denn jetzt? Da ist Dir ja wohl eine Lausherde über die Leber gelaufen.

Ich habe mich an der Simulationsorgie nicht beteiligt, weil ich mich nicht auch noch als dritter einmischen wollte. Es wäre freilich im Rahmen meiner Fähigkeiten möglich gewesen.

Ich habe früher Pspice benutzt, bis ich vor gefühlt 50 Jahren auf Micro Cap stieß, damals war das Version 2 unter Windows 3.1 oder war das schon 95? Keine Ahnung.

Aber das Programm war dermaßen der Quantensprung in Bezug auf Bedienung, dass ich dabei geblieben bin. Deshalb kann ich allen nur empfehlen, nicht mit LTspice anzufangen, sondern besser gleich Micro Cap zu nehmen, zumal dieses Superprogramm inzwischen kostenlos ist. Ohne Dongle und Kosten. Und das basiert natürlich auch auf Spice.

Der Satz mit der Lautsprecherlast sollte subtil darauf hinweisen, dass das zweite Boucherot Glied möglicherweise bei Anschließen einer Lautsprecherlast nochmal ein wenig umdimensioniert werden muss.

Ansonsten finde ich Deine Reaktion echt Scheiße, um mal Klartext zu sprechen.

Hallo Wolfgang,

warte doch noch ab, was von Norbert weiter dazu kommt.

Von meiner Warte aus waren es drei Dinge:

1. 33 pF / 100V Keramikkondensator (verringert Schwingneigung)

2. zus. Zobelglied 100 Ohm, seriell mit 1 µF / 100 V Folienkondensator (= Norbert's Lösung gegen die Querstrom-Pulse) unmittelbar hinter dem Endstufenausgang und noch bevor das Signal auf das Ausgangsrelais geht.

3. Zus. RL-Glied 1,8 - 3,3 µH Induktivität für 8 A Strom, parallel mit 10 Ohm / 2 W Widerstand (verbessert Phasenreserve bei komplexer Last / kapazitive Lautsprecherkabel- und Weichen, zus. Massnahme gegen Schwingneigung), im Signalweg nach dem zus. Zobelglied (2.), das RL-Glied kann vor oder nach dem LS-Relais plaziert werden.

Norbert wird das (und vermutlich noch mehr) ausprobieren und erst danach steht es fest, es kann sich bis dahin noch was ändern.

Danke übrigens, für Deine motivierenden Worte!

Gruß

Reinhard

Zitat von oldiefan

Ich habe nicht geschrieben man solle Transistoren gegen andere Typen ersetzen, als da original drin sind. Lest bitte genau.

Ich hatte allerdings aufgrund der Simulation vermutet, dass man evtl. BD139/BD140 auch verwenden könnte, und ausdrücklich ergänzt das müsste aber noch validiert werden (ggf auch MJ15003/MJ15004). OK?

Richtig.

Das Problem ist jedoch, dass die originalen Halbleiter nicht mehr zu bekommen sind und ich vor einiger Zeit vor dem Problem stand 3 schwingende CV1600 zu beruhigen. Die Endstufen waren ebenfalls durch und wurden mit MJ15003 und MJ15004 bestückt. Originale Treiber waren nicht zu bekommen und andere lieferten schwingende Endstufen. Durch Zufall hatte ich zur gleichen Zeit ein anderes Gerät auf dem Tisch, in dem die Treiber 2SA1939 und 2SC5171 von Toshiba verbaut waren und erneuert werden mussten. Die neu bestellten Toshiba-Halbleiter habe ich testweise in den CV1600 eingebaut und, welch Wunder, er funktionierte damit sofort einwandfrei. Ohne irgendwelche andere Änderungen. Auch bei den beiden anderen CVs wurde damit das Schwingen abgestellt. Dieses habe ich damals auch Zivi mitgeteilt, der das gleich auch ausprobierte und ebenfalls Erfolg damit hatte. Seitem funktionieren einige CV1600 mehr mit dieser Bestückung. Und das ohne RL-Glied usw.

Und das die BD139/140 nur mit umfangreicher Änderung des Aufbaues funktionieren können habe ich weiter oben bereits geschrieben.

Moin,

der Arbeitstag ist vorbei, die öffentliche Gemeinderatssitzung auch, auf der mal aufgeklärt wurde, was uns die DB an neuen Strecken durch den Vorgarten bauen will (was im stillen Kämmerlein sehr weit fortgeschritten ist) und nun kommt der CV1600 dran.

@ Reinhard:
Ich hatte gestern noch mit deinem Modell die Spikes untersucht und auch mit dem sehr geringen Basiswiderstand an T1315 habe ich sie nicht beseitigen können. Obwohl die Verstärkung bei -40dB lag. Mich würde dein Ergebnis dazu interessieren.

@ alle hier:

Fakt ist:

Der C an T1301 ist sehr wirksam. Das wurde schon im Saba Forum vor Jahren festgesetellt und ist hier nachgewiesen. Dort hat man 15pF als ausreichend ermittelt, aber meine reale Welt will mehr als 22pF sehen. 33pF werden OK sein.
Der Kondensator ist so wirksam, dass es an Entschwingungsmaßnahmen an ohmschen Lasten von 4R bis unendlich R OK ist.

Der BD139 /140 in der Treiberstufe gilt als schwingfreudig. Beide Simulationen zeigen aber, dass er stabil sein kann, so wie es Reinhard beschrieben hat.

(Und ich habe hier keine BD139/140 rumliegen, sondern nur die Originaltransistoren). Und die BAV, die bei mir wirkt, aber bei Reinhard nicht, habe ich auch nicht !

Aber ich kann mit 22p die verkleinerten Basiswiderstände ausprobieren.

Ich habe aber im Gegensatz zu Reinhard gesehen, dass der R über dem Serien-L am Ausgang besser ca. 300R groß sein muss, WENN ich am Ausgang eine Last von 5R und 100nF anaschließe.

Dieses zusätzliche RC-Glied sollte für's Erste zeigen, ob die Endstufe dann schwingt.

Und die verringerten Basiswiderstände an den Endtransistoren haben bei mir erheblichen Einfluß auf die Amplitudenreserve. Bei dir nicht?
Du schriebst, dass deine Ergebnisse anders aussehen, als meine...

Eine aktuelle Simulation mit 2R1 in Reihe zur Versorgung machen Ärger! Dann sollten mindestens 470n jeweils vor dem Verstärker nach Massen gelegt werden.

Zwischenergebnis:

Fix:

- 2x470n gegen Masse in +/-UB.

- CMiller 33p. (22p bringt das gleiche Ergebnis)

- 2R1 Angstwiderstände

- Treiber NSDU

Variabel:

- RL=10R leichtes Schwingen auf Kuppen ab +25Vs und -23Vs. Spike auf neg. Halbwelle beim clippen. Auf pos. Spike nicht vorhanden.

- RL = unendlich. kein Schwingen aber Spikes auch ohne clippen

- RL = 4R leichtes Schwingen auf Kuppe.Spike auf neg. Halbwelle beim clippen

- Drossel von geschätzt 3µH vor RL bringt nichts

- 100R mit 1,5µ zu RL bringt nichts (Brennt nur ab bei 6kHz fullpower)

- 82R mit 1,5µF ohne RL beseitigt die Spikes.

- 10R und 82R mit 1,5µF. Leichtes Schwingen auf den Kuppen Spike auf neg. Halbwelle. Auf pos. nicht vorhanden.

- R1324 und 1332 auf 28R reduziert. RL = 10R ab +26s und -24Vs leichtes Schwingen auf Kuppen. Spike auf neg. HW beim clippen. Anscheinend bringen 28R statt 56R eine minimale Verbesserung.

Ich vermute, dass die Schwingungen nicht mehr aus dem Regelkreis kommen, sondern ggf. parasitär an den Endstufe entstehen (Emitterfolger neigen gerne mal zum Schwingen).

Frühere Versuche mit einem Basiswiderstand brachten aber keine Besserung...

Als Nächstes muß das RC-Glied raus (10R und 100n). Nur muß ich dazu die LP ausbauen - grrrrr

Ansonsten ist es wichtig ein Programm zu nutzen, das

1) auf jeden Fall richtig rechnet und

2) die besten Modelle hat.

LTSpice ist ne olle DOS-Oberfläche und etwas umständlich zu bedienen, tut es aber - und das ist wichtig.

Word oder Windows muß man auch erlernen, wenn man es bedienen will.

Vielleicht gibt es hier ja bald einen Simulations-Fred - wer weiß?

Zitat von HaJoSto

Die neu bestellten Toshiba-Halbleiter habe ich testweise in den CV1600 eingebaut

Tja -

Nur leider sind die Teile abgekündigt und in den seriösen Läden, die ich kenne, nicht mehr verfügbar.

Vielleicht funktionieren dann aber die empfohlenen Ersatztypen.

Hallo Norbert,

Du hast wahrscheinlich nicht mehr alles zusammen auf dem Schirm, was ich inzwischen probiert habe. Du hast wohl auch noch nicht mein aktuelles Modell. Damit gibt's keine Spikes mehr. Ich schicke es Dir hier.

Machen wir es so...nimm das neue, hier angehängte asc.-Schaltungs-Modell (als txt. getarnt - .txt umbenennen in .asc) und lass es laufen, so wie es ist - erst mal nichts mehr daran verändern. Probier erst mal aus, was Du damit bekommst. Das geht am schnellsten.

Variiere nur am Eingang Frequenz und Amplitude (nach Belieben) und am Ausgang den Lastwiderstand (nach Belieben, unendlich, 1k, 4R, 8R), bzw. füge noch Dein Glied "kapazitive Last" (5R-100nF) nach Belieben an, das jetzt gerade noch abgeschnitten ist. Oder füge stattdessen z.B. sogar 50 nF oder 100 nF als kapazitive Last parallel zur ohmschen Last hinzu, um LS-Kabel oder LS-Weichen-Effekte zu simulieren, bzw. Schwingung zu stimulieren.

Es gibt damit keine Spikes und auch sonst keine "Fehler" mehr. Solltest Du auch so finden. Schwingt nicht in der Simulation, aber die Phasenmarge ist auch damit immer noch schmal. Der Typ der Treiber (BD139 / BD140 zu nehmen ist verfrüht, die zulässige P_tot ist dafür mit dem vorhandenen Kühlblech grenzwertig, und zum Schwingverhalten damit wissen wir ja auch noch nichts) ist daher kritisch.

(Nicht dass Du denkst, ich würde implizieren/raten, Du solltest BD139/BD140 statt vorhandener BD419/420 oder NSDU57/NSDU07 einsetzen).

An andere Stelle (hier und andernorts) in der Praxis im CV 1600 getestete (nicht von mir) und für "gut" befundene Treiber (kein Schwingen) waren nach Berichten:

NTE373 / NTE374

KSC2690A / KSA1220A

2SC2690A / 2SA1220A

2SA1930 / 2SC5171

Berichtet wurde u.a., dass OnSemi MJ15003/15004 mit BD419/420 ohne Schwingung arbeiten, nur wenn die Miller-C an T1301 eingesetzt war.

MJ15003 / MJ 15004 sollen mit 2SA1930 / 2SC5171 ohne Schwingen arbeiten (HaJo).

Leider gibt es verschiedene Herstellprozesse über die Jahre und dadurch "verschiedene" MJ15003/MJ15004 Eigenschaften (je nach Herstellzeitraum und Hersteller), so dass eine allgemeingültige Aussage schwer möglich ist. Die neueren ONSemi sind "schneller", also ggf. sogar kritischer als alte Motorola.

Neues Simulationsfile:

CV1600_Norbert_var2.txt

Die Ergebnisse sind damit einwandfrei, es kommt das heraus, was auch in den Technischen Daten zum CV1600 angegeben ist, aber jetzt ohne Querstromstörungen. Dein Zusatz-Glied (1µ - 1ooR) beseitigt die Querstrompulse.

Du erinnerst Dich vielleicht, dass ich anfangs geschrieben hatte, dass es zwei voneinander unabhängige Ursachen für die Peaks gibt, die sich in ihrer Beeinflussbarkeit unterscheiden: Einmal das Zobelglied und eine weitere noch unbekannte Ursache. Die Zobelglied-Ursache hat Dein 100R-1µ Zusatzglied hervorragend beseitigt. Die andere Ursache hat sich inzwischen als Artefakt von unzureichenden Transistor-Simulationsmodellen für BD139/BD140 und BD419/BD420 herausgestellt. Die Modelle sind im angehängten File berichtigt und deshalb sind in der Simulation die Peaks und Pulsquerströme weg -ohne sonstige Klimmzüge. Sobald Du allerdings Dein 1µ-100R Glied herausnimmst, hast Du sie natürlich sofort wieder. Das muss ja so sein - Ursache und Wirkung sind eindeutig zugeordnet.

Probier's mit diesem File aus. Du siehst dann auch, dass Du 300 Ohm im RL-Glied nicht brauchst, 10R wie üblich, tun es gut.

Ich hatte das vorher schon beschrieben und viele Tests damit gemacht/gezeigt und in der Sim und Schaltung keinen Haken mehr gefunden (Du müsstest dafür etwas zurückgehen). Aber ob die magere Phasenreserve reicht, dass auch in der Praxis kein Schwingen auftritt, steht noch auf einem anderen Blatt.

In der Praxis besser kein 5R-100nF Glied oder andere Kapazität am Ausgang nach Masse "zum Testen" probieren. Die Phasenreserve ist dafür nicht groß genug.

Ich habe etwas den Faden verloren, mit welcher Schaltung und in welcher Variante Du schon praktische Versuche gemacht hast und wo es noch Verbesserungsbedarf gibt.

Gruß

Reinhard

Hallo Norbert,

Zitat von briegel

Nur leider sind die Teile abgekündigt und in den seriösen Läden, die ich kenne, nicht mehr verfügbar.

dass das irgendwann passiert habe ich schon vor einiger Zeit befürchtet. Deshalb hatte ich eine größere Menge dieser beiden Transistoren seinerzeit gekauft. Ich könnte sogar welche abgeben.

Den 2SA1930 gibt es noch in meinem seriösen Laden.

Ich, als ehemaliger Radio- Fernsehtechniker finde es bemerkenswert, dass ihr euch das angetan habt, die Schaltung zu simulieren und zu verbessern.

Und das in der Simu die Spikes dann auch in der Originalschaltung da waren! Diese Möglichkeiten hatten wir früher leider nicht!

Hut Ab!

Liebe Grüße

Norbert

Ich habe jetzt einen Verdacht, was das Kriterium bei den Treibern ist, ob sie Schwingen begünstigen oder nicht.

1. In der Simulation lösen BD440 / BD441 (oder BD442 / BD441) als Treiber Schwingen aus. Dagegen 2SA1930 / 2SC5171 nicht und 2SA1220 / 2SC2690 auch nicht.

2. Was ist der Unterschied? BD440 / BD441 haben niedrige Transitfrequenz von >3 MHz (hohe Sperrschichtkapazität), 2SA1930 / 2SC5171 haben hohe Transitfrequenz von 200 MHz (kleine Sperrschichtkapazität). Und 2SA1220 / 2SC2690 haben auch hohe Transitfrequenz von 175 MHz.

3. Wenn das so ist, dürfen BD139/BD140 mit hoher Transitfrequenz von >160 MHz auch kein Schwingen in der Simulation zeigen. Und so kommt das auch heraus. Sie sind nur wegen ihrer geringeren thermischen Belastbarkeit als Treiber hier in der Praxis mit dem vorhandenen Kühlblech vermutlich nicht geeignet. HaJo hatte schon darauf hingewiesen und ich habe das inzwischen untermauern können. Auch NTE373 / NTE 374 sowie 2SA1220 / 2SC2690 sind wie BD139 / BD140 nur bis 1 W bei 25° spezifiziert und das wird thermisch zu knapp, es sei denn man würde das Treiber-Kühlblech durch einen leistungsfähigeren Rippen-/Lamellenkühlkörper mit kleinerem Wärmewiderstand ersetzen.

4. Wie stehen dazu NSDU57 / NSDU07 im Vergleich da?

Nicht so gut. Sie haben eine Transitfrequenz von typ. nur 50-75 MHz. Sind also nicht ganz so schlecht wie BD440/BD441, aber weit entfernt von den "Guten", 2SA1930/2SC5171.

5. Und wie sieht es mit BD419 / BD420 aus?

Auch nicht so gut. Auch die haben nur eine Transitfrequenz von 75 MHz.

(Alle Transitfrequenzen aus Datenblättern und Listen)

Daraus leite ich die Hypothese ab: Damit die Endstufe nicht schwingt, müssen die Treiber schnell sein (hohe Transitfrequenz, ca. >150 MHz, kleine Sperrschichtkapazität, ca. < 30 pF).

NSDU57 / NSDU07 und BD419 / BD 420 sind nicht schnell genug, bzw. grenzwertig.

Mit dem vorhandenen Kühlblech sind daher die von HaJo empfohlenen 2SA1930 / 2SC5171 erste Wahl.

2SA1220 / 2SC 2690 sowie NTE373 / NTE374 ebenso wie BD139 / BD140 haben hohe Transitfrequenz, sollten Schwingen auch vermeiden, benötigen aber einen Umbau auf grösseren (Rippen-)Kühlkörper, da sie aufgrund ihrer kleineren Kollektor-Kühlfläche (P_tot nur 1 W bei 25°C), die Verlustwärme schlechter abführen können.

Die Analyse der Schleifenverstärkung bestätigt das.

A) "Langsame" Treiber BD441 / BD442 (> 3 MHz Transitfrequenz, hohe Sperrschichtkapazität)

Die Endstufe schwingt. Die Schleifenverstärkung kommt auf 0 dB bei 180° Phase

B) "Schnelle" Treiber 2SA1930 / 2SC5171 (200 MHz Transitfrequenz, kleine, < 30 pF Kollektorkapazität)

Die Endstufe schwingt nicht. Die Schleifenverstärkung ist -20 dB bei 80° mit einer Phasenreserve von ca. 40° bei Schleifenverstärkung von 0 dB.

Das ist sozusagen das "Rezept", mit dem der CV 1600 Endstufe das Schwingen abgewöhnt werden kann. - Wenn die Hypothese stimmt - Vieles spricht dafür.

Notfalls muss man die geeigneten Transistoren, die abgekündigt sind und von den "1. Klasse Distributoren" nicht mehr erhältlich sind, aus anderen Quellen beschaffen, die man sonst lieber meiden würde.

Gruß

Reinhard

Hallo Reinhard,

Siehe auch meinen Beitrag #34 u. # 35.

So was ähnliches habe ich mir schon gedacht.....

Deshalb nimmt man heutzutage ja auch nicht sooooo gerne mehr Darlington als Treiber...

Alternativ könnte man dies auch mal beim CV1600 ausprobieren.

Aber bei so einem Konzept sind ja aus heutigen Erkenntnissen die Randbedingungen nicht gut genug...

Lohnt sich da dieser Aufwand?

Die Schaltung selbst muss " schnell " sein und genug Strom für die Endtransis liefern können um Regelungsartefakte schnell

wieder abklingen zu lassen.

Die NF wird durch einen Eingangstiefpass begrenzt.

Ob dies Vorgänge auch im komplexen Simuliert werden können?

Reichen hier nur Phasenreserven zu Betrachten aus?

Ist ja alles nur statisch...

Sind halt meine Gedanken hierzu...

Gruß

Carsten

Hallo Carsten

Du beziehst Dich in Deinen Posts #34, #35 auf die Artefakte (Spikes). Das hatte ich gelesen.

Diese Artefakte und Schwingen aber nicht in einen Topf werfen. Die Spikes sind ja auch mit den schnellen Treiber-Transistoren weiterhin genauso vorhanden, das war ausprobiert worden. Gegen die Spikes hilft das zweite "große Zobel-Glied", wie Norbert gefunden hat.

Mit dem zweiten Zobel Glied ist also das "Spikes"-Problem sozusagen Geschichte. Aber das Schwingen bleibt. Und gegen das Schwingen helfen - wenn die Hypothese stimmt - schnelle Treiber. Wenn Du den Bogen, den Du damals gespannt hast, auch auf die Schwingneigung beziehen willst, dann ja.

Deine Annahme, dass sich die Bewertung von Schwingen in der Simulation nur auf die Phasenreserve stützen würde, ist aber nicht zutreffend.

Ich war davon ausgegangen, dass ich das hier nicht wiederholen muss, ...

Also...

Es sind auch immer Transientenanalysen dazu gemacht, (also nicht nur statische Analyse). Das hatte ich aber vorher schon geschrieben. Nur ist das mühsam und wird auch schnell für Leser langweilig, wenn ich jedesmal ein halbes Dutzend Sinus-Züge hier zeigen will, um zu demonstrieren, dass man im Fall A) Schwingen sieht und im Fall B) nicht. Mal sieht man die Schwingung auf einem 20 Hz Sinus am besten und manchmal auf einem 10 kHz. Und manchmal setzt sie erst nach längerer Zeit ein, manchmal sofort. Wenn es so eindeutig wie hier ist, sieht man es eben auch sehr gut in der Schleifenverstärkung und dafür gibt es je nur eine klare Grafik, der man das entnehmen kann. Natürlich zeigt die Transientenanalyse hier in beiden Fällen (A und B) das entsprechende Ergebnis.

Deine Frage...

"Die NF wird durch einen Eingangstiefpass begrenzt....Ob dies Vorgänge auch im komplexen Simuliert werden können?"

Was willst Du damit sagen? ich verstehe die Zielrichtung der Frage nicht.

Der Eingang ist zur Ermittlung der Schleifenverstärkung nach Masse kurzgeschlossen. Der Eingangstiefpass hat dabei keinen Einfluss auf die Schleifenverstärkung und deren Phasenlage. Er ist dabei "aus dem Spiel" (anders als bei der geschlossenen Schleifenverstärkung, CL). So ist das nun mal, wenn man die Schleifenverstärkung ermitteln will.

In der Transientenanalyse ist der Eingangstiefpass natürlich vollumfänglich berücksichtigt. Aber das weisst Du.

Gruß

Reinhard

Hallo Reinhard,

Vielen Dank für die Erläuterungen.

Mit den Transientenanalysen war mir nicht bewußt..

Ebensowenig wie der kurzgeschlossene Eingang.

Das geschilderte sind halt meine Erfahrungen ohne Simulationen.

Ich werde mich jetzt erst einmal damit beschäftigen,

Bevor ich weiter mitdiskutiere.

Wenn der Tread bis dahin noch lebt

Ein "Simulations" Tread für Anfänger vielleicht auch an Praktischen "Dual " Beispielen wäre bestimmt interessant.

Bin halt noch ein analoges Fossil .

Interessierte Grüße

Carsten

Hallo Carsten,

- Um Schleifenverstärkung in Simulation zu ermitteln (und die zugehörige Phase - also Bode-Plot), schliesst man den Verstärkereingang nach Masse kurz. Es kommt von dort kein Eingangssignal.

- Stattdessen ternnt man die Gegenkopplungspfad auf, und zwar von der Treiberstufe her Richtung Differenzverstärker noch vor dem Spannungsteiler, mit dem der Gegenkopplungsgrad eingestellt ist.

- In die Trennstelle im Gegenkopplungspfad setzt man die AC-Spannungsquelle, die aber keinen Innenwiderstand habe darf und DC-mässig auf Nullpotential ist. Auf diese Weise ist die Gegenkopplung dort nur AC-mässig unterbrochen, aber DC-mässig nicht. So bleiben alle Arbeitspunkte zu beiden Seiten der Trennstelle unbeeinflusst.

- Diese AC-Quelle im Gegenkopplungspfad wird nun die neue Signalquelle, die AC zu beiden Seiten (zum Endstufenausgang) einerseits und (zum Differenzverstärker/Eingang) andererseits der Gegenkopplung einspeist.

- Man führt dann eine AC-Analyse im Frequenzbereich von ca. 10 oder 20 Hz bis in den MHz-Bereich aus.

- Um das Ergebnis (Schleifenverstärkung) angezeigt zu bekommen, muss man den Quotienten aus (negativer) Spannungs-AC-Verstärkung zum Endstufenausgang und (positiver) Spannungs-AC-Verstärkung zum Differenzverstärker/Eingang bilden und sich anzeigen lassen.

Die so erhaltene Schleifenverstärkung ist die Spannungsschleifenverstärkung. Der Anteil aus der Stromverstärkung bleibt hierbei unberücksichtigt. Man kann den auch noch mitberücksichtigen, indem man noch einen AC-Strom in den Gegenkopplungspfad injiziert (sog. Tian-Methode ist dafür der Stand der Technik), führt aber bei dieser Art von Audioendstufen und bis 10 MHz nach meiner Erfahrung zum gleichen Ergebnis wie die beschriebene einfachere Methode. Ich habe hier beide Methoden verwendet, die einfache AC-Methode und die Tian-Methode, es gab identische Resultate.

Gruß

Reinhard