Vraag over emitterweerstand

Op 13 april 2022 20:14:04 schreef Frederick E. Terman:
Uit Self, Audio Power Amplifier Design (6e druk), hoofdstuk 14:
[bijlage]
Het klopt!

Goed boek dat, ik kan me herinneren (heb het boek niet bij de hand op het moment) dat de schrijver nogal teleurgesteld was dat hij na wat experimenteren er achter kwam dat de standaard waarden die altijd zonder enige onderbouwing als juist werden verondersteld, dat ook bleken te zijn.

Het betekent wel dat de versterker heeft staan te oscilleren, wat doet vermoeden dat er misschien in de terugkoppeling wat mis is. Controleer zeker ook de soldeerverbindingen van de kleine condensatortjes zoals C21, C22 en C39 om uit te sluiten dat je versterker in de 100-den kHz gaat staan te loeien (bye-bye miss Tweeter). Het feit dat de relais klapperen met een 100W gloeilamp in serie baart me wel enige zorgen.

Bedankt voor de info, weer iets bijgeleerd!
Ik zal de weerstanden vervangen.
Ik heb alle andere soldeerverbindingen gecontroleerd, maar zal de vermelde condensatortjes zeker nog eens nader bekijken.
Ik bestel in ieder geval de eindtransistoren.
Nog een vraag over die emitterweerstanden:
Kan het een probleem geven dat de twee vervangers 5 watt zijn en de rest 3 watt?
Of is het beter overal gelijke te hebben?

Het klapperen gebeurde met een zogenaamde "disco lamp" van 100 watt.
De gewone gloeilamp was 150 watt.

[Bericht gewijzigd door hobby luke op woensdag 13 april 2022 21:28:15 (11%)

Nee, het maximale vermogen dat de weertanden kunnen hebben maakt in de schakeling niet uit, zolang het maar genoeg is.
(Vergelijk het (losjes) met een 6A-voeding en een 10A-voeding: als je 4A nodig hebt zullen ze beiden voldoen, als de spanning maar klopt.)

--

dat de schrijver nogal teleurgesteld was dat [...] standaardwaarden die altijd zonder enige onderbouwing als juist werden verondersteld, dat ook bleken te zijn.

Oh ja, Self kon het mooi vertellen. Uit hetzelfde boek, hoofdstuk 1, uitgerekend over verbrande Zobel-weerstandjes:

Het is niet nodig om het Zobel-netwerk aan de uitgang van een versterker zo te ontwerpen dat het bestand is tegen een aanhoudend maximaal uitgangsvermogen bij 20 kHz, omdat dit in werkelijkheid nooit zal voorkomen.
Het nadeel hiervan is dat een relatief bescheiden HF-instabiliteit de Zobel-weerstand kan vernielen, maar dat zal toch niet gebeuren nadat de ontwikkelings- en testfasen zijn voltooid, of wel?

Alsof de man helderziend was!
Maar let dus op @Kruimel's opmerking over mogelijk oscilleren.

Op 13 april 2022 18:27:13 schreef hobby luke:
Niets aangesloten op de ingang(en) en de uitgang, master volume en faders op minimum en een lamp van 100 watt in serie.
De lamp brandde eerst fel om dan af te zwakken, maar de voedingsrelais begonnen te klapperen.
Een lamp van 60 watt in serie geplaatst en dat probleem was er niet meer.
Toen het toestel rechtstreeks aangesloten en geen nare toestanden waar te nemen.

Op 13 april 2022 21:17:53 schreef hobby luke:
Het klapperen gebeurde met een zogenaamde "disco lamp" van 100 watt.
De gewone gloeilamp was 150 watt.

Welke lampen heb je nu gebruikt?

Als het relais klappert bij een 100W gloeilamp en niet bij een 60W lamp vind ik dat gek. Andersom zou me minder verbazen bij een zware versterker.

Misschien te veel spanningsval over een grote gloeilamp?

Je zou toch verwachten dat de spanningsval afneemt als je een zwaarder exemplaar toepast?

Tip: eerst het Zobelnetwerk repareren/vervangen, daarna de versterker testen en dan pas transistoren à €8 per stuk toevoegen.

De lamp waarmee ik eerst getest heb, was de "disco" lamp van 100 watt waarvan sprake enkele posts eerder.
Dit omdat ik zag dat de gewone gloeilamp die ik liggen had 150 watt was.
Toen ik de versterker getest heb, was het Zobelnetwerk nog niet aangesloten.
Hierbij een foto van de 100 watt "disco" lamp met de 60 watt lamp ernaast:

Tja, als je het Zobelnetwerk niet aansluit is het ook niet echt de schuld van de versterker als hij niet stabiel is toch? Voor de volgende keer zal je dit soort dingen er echt wel even bij moeten zeggen...

Sorry voor de onduidelijkheid.
Ik heb nu de 10 ohm weerstanden van het Zobel netwerk vervangen en de versterker opnieuw aangesloten, zonder signaal op de ingang en zonder luidsprekers aangesloten.
Dit nog steeds met 1 set transistoren.
De spanningen op beide kanalen zijn gelijk (voedingsspanning, spanning over emitter weerstanden).
Hoe kan ik nu best verder testen?
Ik lees in andere topics over een dummy load, maar die heb ik niet.
Ik heb wel een paar speakers van 100watt.

Als je tegen herrie kan, en je hecht geen waarde aan je speakers, kan je ze gewoon aansluiten.

Je moet eerst de DC-uitgangsspanning van je versterker controleren. Deze dient om en nabij de nul volt te zijn.
Omdat je maar één setje eindtransistoren gemonteerd hebt kan je dus niet het maximale vermogen uit de versterker halen. Dus domweg 100W speakers aansluiten en volume op voluit zetten leidt gegarandeerd tot problemen. Je kan een vermogensweerstand in serie met de speakers opnemen. Weerstandswaarde minstens 4x de minimaal toegestane luidsprekerweerstand.
Als dat alles goed werkt kan je de andere transistoren erbij plaatsen.

Test inderdaad de DC spanningen eens

Om een verdachte versterker te testen (hier) heb ik weleens dit gebouwd:

Scheelt ook veel als je enigszins veel vermogen wil testen zonder ruzie met de omgeving. In dit geval waren de weerstandswaarden van de deler 4,7 en 0,47Ω. In jouw geval is het nodig de weerstandswaarde te verhogen naar 4x de gespecificeerde waarde voor de versterker.

Geluidstesten geven meestal de meeste fouten wel weer, maar op dit punt wil je alleen weten of er mogelijk nog andere problemen zijn dan de eindtrap zoals overmatige ruis of een scheef klankbeeld (als in: hoge/lage tonen onderdrukt). Dingen als cross-over vervorming zijn veel lastiger te horen tenzij ze echt extreem zijn. Vind je opvallende geen problemen dan kan je de rest van de componenten bestellen/monteren.

Ik heb met enkele vermogenweerstanden voor beide kanalen een belasting van 8 ohm gemaakt.
Ik heb per kanaal 4 oude transistoren gemonteerd die nog goed waren volgens de Peak atlas tester.
Wanneer ik geen belasting aansluit en een ingangssignaal van 0,3 volt top tot top aanleg, verschijnt dit mooi op de uitgang en is het regelbaar met de schuifpotentiometers.
Wanneer de belasting wordt aangesloten, krijg ik abnormale spanningen, zie schema:

Met het ingangssignaal en de belasting aangesloten zien de uitgangen er als volgt uit:

Ik zit een beetje vast, of zou er iets toch defect zijn wat goed meet op de Peak atlas tester?

Zie je hetzelfde beeld op beide kanalen?
Zo ja, dan is je positieve spanningsbron niet in orde.
Om dat met zekerheid vast te stellen kan je het volgende doen.
Test beide kanalen onbelast met 0,3Vtt. Ziet het uitgangssignaal keurig uit, belast één kanaal met 8 ohm en de andere kanaal laat je onbelast.
Zien beide kanalen keurig uit, dan weet ik het even niet.
Zien beide kanalen lelijk uit, dan is er iets mis met de voeding.
Ziet alleen het belaste kanaal lelijk uit, dan is er iets mis met die versterker.
DC-uitgangsspanning is toch keurig ca 0V (spanning meten over de 8ohm belastingweerstand)??

kun je met de scope het signaal volgen op de print?
Dan kun je zien waar het fout gaat.

Is de ingangstrap gecontroleerd?
En denk niet alleen aan halfgeleiders, verlopen weerstanden komen voor bij dergelijke voedingspanningen.

Het scopebeeld is van het linker en het rechter kanaal.
Onbelast met 0,3Vtt heb ik een mooi signaal op de uitgang van beide kanalen.
Kanalen apart belasten zal ik doen.
De DC uitgangsspanning is ca 0 Volt, ik meet het nog eens op en geef dan de juiste waarde door.

Bij belasting alle voedingen eens meten.

De DC uitgangsspanning is bij belasting rechts: -0,05V en links: -0,1V.
De voedingsspanningen van beide kanalen zijn telkens + en - 88 Volt.
Alle weerstanden van beide kanalen nagemeten, geen afwijkingen.
Het verschil in versterking tussen de oude transistoren MJ15025 en MJ15024 is wel groot (ongeveer 70 t.o.v 35)

Kanaal rechts belast (ingang 0,3Vtt) geeft volgend beeld:
Boven rechts, onder links.
Spanning op collector Q37 (R):-40V / Q15 (L):+23V

Kanaal links belast (ingang 0,3Vtt) geeft dit beeld:
Boven rechts, onder links.
Spanning op collector Q15 (L):-40V / Q37(R):+24V

Je voeding is goed. Het probleem zit echt in je beide versterkers. Het lijkt net alsof de bovenste transistoren niet in staat zijn de stroom te leveren die de 8-ohm weerstanden verlangen. Je hebt toch geen fouten gemaakt bij het vervangen van de defecte transistoren? (collector met emittor verwisseld of verkeer type geplaatst) Je kan met belasting van 8 ohm de spanningen op de collectoren van de diverse transistoren kunnen meten en kijken of daar iets uit te halen is. Of controleer de temperatuur van de diverse transistoren. Alle eindtraptransistoren dienen ongeveer dezelfde temperatuur te hebben.

De transistoren hebben een TO3 behuizing en kunnen niet verkeerdom gemonteerd worden.
Ik gebruik momenteel enkele originele transistoren die niet defect waren.
De versterkingsfactor van deze transistoren verschilt wel veel tussen de bovenste en onderste transistoren op het schema.

Volgens je schema in je post van 2 mei om 21:44:52 heb je ook andere versterker- en drivertransistoren vervangen. Zit daar niet iets fout?

Op zich zou een versterker nog wel moeten kunnen werken met een verschil in versterkingsfactor, je krijgt er hooguit wat vervorming door. Je kunt de transistoren misschien eens testen met een regelbare voeding en de versterkingsfactor te meten op een iets grotere stroom, je gaat jezelf voor je hoofd slaan als later blijkt dat dit toch op één of andere manier een issue was en je het niet hebt getest:

Komt de uitgangsspanning boven de 0V of niet? Ik kon dat uit je scooppbeeldjes niet opmaken.

Als je zegt "boven rechts, onder links" gaat het dan om de traces of de plaatjes? Ik snap nog niet helemaal waar ik naar aan het kijken ben, zeker omdat de beschijvingen in essentie hetzelfde zijn, maar de traces omgekeerd.

Zijn de spanningen die je op het schema hebt geschreven gerefereerd aan de massa of aan de negatieve voedingsspanning?

Ik begrijp dat hier wat verwarring ontstaan is, dat is echter mijn fout:

Op 3 mei 2022 22:44:45 schreef ohm pi:
Volgens je schema in je post van 2 mei om 21:44:52 heb je ook andere versterker- en drivertransistoren vervangen. Zit daar niet iets fout?

Hier had ik moeten schrijven "defect" in plaats van "vervangen".

Op 3 mei 2022 22:54:15 schreef Kruimel:

Als je zegt "boven rechts, onder links" gaat het dan om de traces of de plaatjes? Ik snap nog niet helemaal waar ik naar aan het kijken ben, zeker omdat de beschijvingen in essentie hetzelfde zijn, maar de traces omgekeerd.

Zijn de spanningen die je op het schema hebt geschreven gerefereerd aan de massa of aan de negatieve voedingsspanning?

Op de scope beelden is boven telkens het signaal van het rechter kanaal, onder het signaal van het linker kanaal.
De spanningen zijn telkens gemeten ten opzichte van massa.

Lastig probleem, hoe ver komt de spanning boven de 0V? Wat gebeurt er als je de collector van Q44 dwangmatig een paar volt omhoog forceert met een batterij of een voeding? Gaat de uitgangsspanning dan wel omhoog? Misschien is Q43 wel defect of niet goed gesoldeerd. Anders misschien de stroombegrenzing. Had je die emitterweerstanden nu vervangen? Als daar eentje het eens warm gehad heeft kan het zijn dat die wat teveel weerstand heeft.