Ruststroom eindtransistoren bepalen

Naar het volledige schema was ik ook al benieuwd. Want dit is echt wel een buitenbeentje, met die stuurtransformator.

Maar er is niet echt een verband tussen de ruststroom en de DC-spanning op de uitgang. De meeste klasse-AB versterkers hebben een afregelpunt voor de ruststroom, en daarover gaat dit draadje ook. Sommige hebben een tweede trimpot waarmee de uitgangs-DC op nul komma nul kan geregeld worden, maar vaak wordt die weggelaten omdat de offset geacht wordt van nooit erg hoog op te lopen.

En als het een niet-symmetrische versterker is, ttz. met een enkele voedingsspanning en een forse elco in serie met de uitgang, dan komt die DC-offset er eigenlijk nog veel minder op aan. En dat is hier het geval, zoals hieronder ook al aangegeven.

@Sine hieronder: ik zie toch een trimpot vlak aan elk van de secondaires van de stuurtrafo? Wat ze precies doen is me weliswaar onduidelijk, ik krijg het schema niet zo goed gelezen, het is dan ook nogal een exotisme.
Maar het lijkt me het meest waarschijnlijk dat ze elks de ruststroom instellen van "hun" eindtraphelft.

[Bericht gewijzigd door Paulinha_B op (27%)]

Op 14 maart 2023 21:47:06 schreef Brightnoise:
Want de DC op de uitgang moet gelijk zijn aan de halve voedingsspanning.

Gelijk-ish, daarvoor zit die condensator in de uitgang.

Het schema houdt net op met een verbinding naar een deel van de versterker, rechterzijde, waar de DC spanningsinstelling geregeld wordt. Neem ik tenminste aan. Waar is het hele schema te vinden?

Ik geloof niet dat er ook maar iets actief ingesteld wordt, ik zou ook niet weten hoe?

Dus dat is bij dit ding inderdaad ook nog iets belangrijks, de stroom moet gelijk genoeg zijn om de uitgang op ongeveer 1/2e voeding te houden.

[Bericht gewijzigd door Sine op (12%)]

Paulinha_B

En als het een niet-symmetrische versterker is, ttz. met een enkele voedingsspanning en een forse elco in serie met de uitgang, dan komt die DC-offset er eigenlijk nog veel minder op aan. En dat is hier het geval, zoals hieronder ook al aangegeven.

Maar wanneer de spanningsruimte naar plus en naar min ongelijk is, gaat het signaal asymmetrisch clippen. Dus die spanning wil je zo stabiel mogelijk op de halve voedingsspanning hebben en houden. Ik had een feedback verwacht.

Sine

Gelijk-ish, daarvoor zit die condensator in de uitgang.

Ja, dat is duidelijk, maar twee stroombronnen in serie die een DC spanning definiëren zonder feedback vind ik op mijn minst gezegd raar.

Is het schema ergens te vinden?

Lees nog eens goed de reactie door van Frederick E.T. ;)

En het is reeds aangegeven: met die stuurtransformator lijkt het een heel klein beetje op een buizenversterker, en daarin was tegenkoppeling helemaal niet vanzelfsprekend, en nooit zo uitgesproken als in de klassieke AB-transistorversterker.

Ook nog: het gepubliceerde schema zou wel eens vollediger kunnen zijn dan ik aanvankelijk begreep. Men ziet in het midden een trafo; die wordt aangestuurd door een drietrapsversterker links, met de derde transistor als emittervolger die dus enkel de uitgangsimpedantie verlaagt, voldoende om die trafo volgepompt te krijgen; en rechts twee identieke trappen, telkens een trafo-secondaire met een drivertor en twee paralelle eindtorren. Wat wil je nog meer zien?

Nog wat losse bedenkingen, ter attentie van de topicstarter:
*/ als de ruwe voedingsspanning echt rond de 90V= hangt, dan zijn de elco's toch onderbemeten met hun 50V werkspanning? Zowel de uitgangselco van 2000uF als de tegenkoppelaar van 200uF;
*/ als ik die foto's bekijk dan heb ik mijn vragen bij de koeling van de eindtorren. Die koelplaten zijn al niet zo formidabel groot, op convectie lijken ze ook niet te kunnen rekenen, en ze hangen vlak bij de voedingstrafo die warmte verspreidt en de luchtstroom hindert.

[Bericht gewijzigd door Paulinha_B op (26%)]

Komt inderdaad uit die tijd toen transistors nog nieuw waren en de ontwerpers niet veel keuze hadden in transistors. Dit is allemaal germanium, zo tussen 1959-1965.
Uit een Philips boekwerk, later kwamen er ook fabrieks in en outputtrafo's beschikbaar.

Dat kon toch beter hoor, ik verdenk er deze ontwerper van dat hij nog niet was losgekomen uit het buizentijdperk. Wel een beetje begrijpelijk, natuurlijk.

Maar de onvolprezen EE1000 (of was het EE1010?) omvatte reeds een "balansversterker" zonder enige transformator, en het staat me voor dat ik die ooit werkend heb gekregen, in mijn woeste publiciteitsjaren :)

Paulinha_B

Lees nog eens goed de reactie door van Frederick E.T. ;)

en ook RAAF12

Ben je je bewust van het verschil tussen serie-balans en balans?

Op 14 maart 2023 22:16:19 schreef Brightnoise:
Ik had een feedback verwacht.

Die is er ook.
Je regelt de twee trimpotentiometers zodanig af dat de biasstroom van de eindtrap goed is (bijv op 40mA) en dat de uitgangsspanning op halve voedingsspanning staat.
Stel dat de uitgangsspanning wegzakt, dus naar de nul volt wegloopt. Dan komt over de bovenste trimpot een hogere spanning te staan. De bovenste transistoren worden meer opengestuurd en de uitgangsspanning wordt dus hoger.
De spanning over de onderste trimpot wordt lager. De eindtransistoren worden meer dichtgestuurd, dus de uitgangsspanning wordt dus hoger. Op soortgelijke wijze wordt het weglopen van de halve voedingsspanning naar de plus ook tegengewerkt.

Het schema is niet te vinden op internet.
Mijn vrienden waar de orgels (er een stuk of 15...) staan hebben gelukkig bij alle yamaha orgels de originele servicedoc weten te regelen.
Van deze box ( versterker) heb ik niet exact de zelfde maar de versterker is nagenoeg identiek.
De emitterweerstanden zijn 0,47R maar dat maakt niet zo heel veel uit.
Hierbij een foto van het hele schema.
Juist omdat het zo'n ouwetje is leek het mij, naast de vraag, leuk om het te posten!
Wie het schema als pdf wil hebben, mail mij even!

@Ohm Pi: ja, dank je voor de simpele uitleg!

Met de bias ongeveer gelijk afgeregeld is de uitgangsspanning ook keurig ongeveer de halve voedingsspanning, dat had ik al gecontroleerd.
Exact afregelen doe ik wel als hij warm is.
Het vergelijk met een buizenversterker was mij ook al opgevallen.
Het ding is bijna 55 jaar oud natuurlijk.
En ergens is die opbouw wel te begrijpen, het type hiervoor had een buizenversterker, helaas hebben we die niet.

Op 14 maart 2023 22:20:45 schreef Paulinha_B:
Lees nog eens goed de reactie door van Frederick E.T. ;)

Nog wat losse bedenkingen, ter attentie van de topicstarter:
*/ als de ruwe voedingsspanning echt rond de 90V= hangt, dan zijn de elco's toch onderbemeten met hun 50V werkspanning? Zowel de uitgangselco van 2000uF als de tegenkoppelaar van 200uF;
*/ als ik die foto's bekijk dan heb ik mijn vragen bij de koeling van de eindtorren. Die koelplaten zijn al niet zo formidabel groot, op convectie lijken ze ook niet te kunnen rekenen, en ze hangen vlak bij de voedingstrafo die warmte verspreidt en de luchtstroom hindert.

Nog even een antwoord hier op:
De voedingselco's, 2 parallel, zijn 100 volt, die kleinere 50 volt is de serie elco van de speakers.
De koeling... ik zal eens meter hoe warm het gaat worden.
Die boxen gaan flink tekeer bij een stevig orgelspel.
En ze zijn tientallen jaren heel gebleven...

Edit:
Nu ik er even langer over denk,
Bij de versterker die ik 2 weken eerder heb hersteld was die uitgangselco geplopt aan de onderzijde.
Daar zit nu een 75 volt type in.
Bij deze zet ik er ook een 75 volt in voor de zekerheid.

[Bericht gewijzigd door revado op (11%)]

Op 14 maart 2023 23:14:45 schreef revado:
Wie het schema als pdf wil hebben, mail mij even!

[bijlage]

Er zit een tekenfout in het schema. Diode D3 is kortgesloten door een draadje bij de 100Ω weerstand van TR6

Op 14 maart 2023 23:57:47 schreef ohm pi:
[...]Er zit een tekenfout in het schema. Diode D3 is kortgesloten door een draadje bij de 100Ω weerstand van TR6

Goed gezien!
Die punt vlak onder de 100R weerstand van de emitter van TR6 hoort er niet.

Op 14 maart 2023 23:14:45 schreef revado:
Het schema is niet te vinden op internet.

Er is een Japanse blogger die Yamaha-versterkers en dergelijke restaureert. Hij noemt deze versterkers wel, en heeft ook wat zelf getekende schema's, o.a. van de TA-30 (een 'halve TA-60', met enkele eindtorren in plaats van steeds twee parallel).
https://juggbox.blog.jp/ (Zoek types in het zoekbalkje rechts)

e: het schema hierboven is van de TA-20; de tekst vergelijkt die met de TA-30. Maar dat geeft niet, het principe blijft gelijk. Het schema van de TA-30 vind je ook ergens in zijn blog.

Trafootjes wikkelen konden die Japanners wel. Het land had al heel vroeg uitgebreide telefoonnetten, en die zaten ook vol met spoeltjes; daar draaiden ze hun hand niet voor om. Kijk ook maar eens in die eerste AM-transistorradiootjes: drivertrafo, twee balanstorretjes, eindtrafo.

Het schema dat we hier bespreken is echt wel interessant. @Brightnoise heeft gelijk dat de ruststroominstelling een beetje iffelig is, maar dat is gewoon een praktijkkwestie.
Iets anders is, dat deze eindtrap van huis uit een heel hóge uitgangsweerstand heeft: die ligt in de orde van kilo-ohms. Als je de luidspreker los zou maken, zou de uitgangsspanning onmiddellijk al bij de kleinste ingangsspanning gaan clippen.
In werkelijkheid gebeurt dit niet, door de vrij robuuste tegenkoppeling naar driver T4 en naar T2. Maar de trafo zit in deze tegenkoppellus!
Dat kan ook alleen maar de fasecompenserende onderdeeltjes die je onderweg ziet (geel); en ook doordat het een nette trafo is.
En natuurlijk loopt er géén gelijkstroom door de primaire (paars) van de trafo. En wat er met de gelijkstromen in de secundaire in de trafo gebeurt snap je zelf wel. :)

Het is weer eens wat anders, deze versterkers; een leuke oefening!

Op 15 maart 2023 14:04:39 schreef Frederick E. Terman:
[...]Er is een Japanse blogger die Yamaha-versterkers en dergelijke restaureert. Hij noemt deze versterkers wel, en heeft ook wat zelf getekende schema's, o.a. van de TA-30 (een 'halve TA-60', met enkele eindtorren in plaats van steeds twee parallel).
https://juggbox.blog.jp/ (Zoek types in het zoekbalkje rechts)
[bijlage]
e: het schema hierboven is van de TA-20; de tekst vergelijkt die met de TA-30. Maar dat geeft niet, het principe blijft gelijk. Het schema van de TA-30 vind je ook ergens in zijn blog.

Mooi gevonden! :) Ik vind deze minder standaard ontwerpen altijd wel interessant om te zien. Een belangrijk detail hier is dat de potmeter in het schema van @revado de wikkeling van de transformator op de loper van de potmeter zet. Dit vermindert het risico dat de ruststroom bij het falen van het contact in de potmeter omhoog schiet.

@FET: Iffelig? Wat is dat?

@Kruimel: deze keer is de loper van de potmeter geen probleem voor de ruststroom; die wordt bij een slecht contact gewoon nul. Maar de uitgangselco kan op nul of op de onbelaste voedingsspanning komen. TS heeft de 50 volt versie al vervangen door een 75 volt. Net niet foolproof, maar ik zou het het zo laten. (Het is geen kernreactor.)

Toch herinner ik me een schema in Elektuur in pakweg 1967 plus of min een jaar (klein, drie regels tekst) van een audio power booster volgens dit principe. Overgenomen uit een Amerikaans blad. Geen tegenkoppeling; alleen maar een ongecontroleerde "nabrander".

Iffelig: 'lastig', niet-voor-de-hand-liggend; vermoedelijk van Eng. iffy: dubieus
Blijkbaar een minder gebruikt woord - ik dacht dat het algemener was. :)

--
e: Een 'nabrander' uit Elektuur januari 1967:
(Het lijkt misschien of dit geen 'emittervolger' is, en de TA-60 wel, maar in feite is die TA-60 ook geen emittervolger. Dit zijn inderdaad rechtstreekse broertjes van elkaar.)

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op (26%)]

Ja, dat is die versterker! Ik had veel minder tekst bij deze versterker als herinnering. Mogelijk is dit ontwerp nog een keer korter samengevat in een latere halfgeleidergids opgenomen geweest.

Dan heb ik het orginele schema van de T30 voor jullie.
Die heeft andere eindtorren.
Staat in de zelfde servicedoc.

Overigens is het een leerzaam topic geworden zo.
Dank voor jullie bijdragen!

Een update:
Gisteren de versterkers weer terug gezet en 2 meters er aan over de weerstanden om de balans meteen te kunnen zien.
De bestaande versterkers komen, na een minuutje of 10 doorwarmen, aan een 15 mV , dat is inderdaad ronde de 40mA, was door jullie goed ingeschat.
De gerepareerde heb ik daar ook op ingesteld en het klinkt allemaal weer geweldig!
In 2 versterkers is balans niet in te stellen, een snelle test laat zien dat veel 2SD203 gewoon "op" zijn.
Waarschijnlijk zijn de 2 kapotte versterkers daar ook aan ten onder gegaan ooit, dan moeten 2 torren al het werk doen.
Ik ga ze allemaal vervangen komende tijd, dan is alles weer fris.
En dan meteen de uitgangselco van 2200U naar een 100 volt type, wel zo safe.
De opstelling is nu 4 van die boxen met roterende speakers, iedere box heeft 2 versterkers van ong 100 watt.
Er achter een 5e,iets ander type, voor de bassen en ritme sectoe, die heeft maar een enkele versterker en daar is ooit al in gegraven, er zit 4 x 2N3055 in, dat kan dus ook prima.

Het orgel ( Yamaha EX42) staat in het midden op een verhogging en met die 5 boxen totaal kunnen we dus in theorie 900 watt loslaten.
een fenomenaal geluid!
Allen dank voor de bijdfragen en het meedenken!

Hier een foto van de binnenkant van zo'n R60B, je ziet de enorme basspeaker met "piepschuim" conus.

De meting op de foto is meteen na aanzetten met een set slechte 2DS203's.
Na opwarmen was het 10 om 23 mv... en niet meer bij te regelen.

Grappig, die linker multimeter heb ik ook, exact het zelfde model. Die waardes op de foto zou betekenen dat er meer dan 1 amp aan ruststroom loopt?

[Bericht gewijzigd door harry64 op (38%)]

Op 19 maart 2023 12:07:26 schreef harry64:
Grappig, die linker multimeter heb ik ook, exact het zelfde model. Die waardes op de foto zou betekenen dat er meer dan 1 amp aan ruststroom loopt?

En dat is een hele fijne meter!
Ik heb 3 van die fluke meters, maar thuis gebruik ik die Metex heel vaak, dus die mocht gisteren een dagje mee op stap.
En de gemeten spanning is in millivolts over de emitterweerstand van van 0,47R dus hier is het maar iets van 12-13 ma per kant net na het aanzetten, dat is 12 a 13 mA.
Dat loopt wel op na het opwarmen maar met veel veschil.

Edit: Ik heb de foto van de meting vervangen door een meer duidelijke,

Oké. Die eerste foto leek op 0,55 en 0,75 volt. En de Metex is i.d.d. een fijne meter. Zie nu ook dat die van jou een M-3650 is, die van mij heet M-4630, maar uiterlijk bijna gelijk. Die van mij heeft nog een HOLD functie, knopje zit rechts onder boven de V/Ω aansluiting. :P

Voor de volgers van dit topic een update.
Alle versterkers werken weer perfect, de laatste 2 gisteren geplaatst.
Er komt een enorme hoeveelheid geluid uit die 5 speakers :)
En het vervormt niet.

Gisteren heb ik in de buurt van de lokatie ook de orginele servicedoc op kunnen halen, die was bij een collega hobbyist.
Ik heb een paar foto's gemaakt.
Het echte schema van de R60B en een schema van de speakers.
En het bedradingsschema, waar zie je dat nog?
Die speakers zijn heel apart aangesloten en het geheel is dus best wel laagohmig in de hoge en middentonen sector.
Volgens de servicedoc moeten de versterkers op ong 120 watt uitkomen.

Ik ga het deze week even inscannen.
Alles werkt weer, nogmaals dank voor het meedenken, dit project is met succes afgerond, nu muziek maken!