Verstärker DC-Offset und negative Halbwelle abgeschnitten?
Liebe Elektroniker und Hobbybastler,
hier seht ihr einen Schaltplanausschnitt von der Verstärkereinheit einer etwa 25 Jahre alten aiwa kompakt Stereoanlage. Das Problem ist nun folgendes: Es treten auf beiden Lautsprecherausgängen Verzerrungen auf, unabhängig von der Lautstärke und vom Eingangssignal. Ich habe zur Fehlerfindung einen 500Hz Sinus eingespeist und das Signal mit dem Oszi nachverfolgt. Festgestellt habe ich nun, dass das Eingangssignal bis vor den C217 bzw. C218 (Eingangskoppelkondensatoren) problemlos und ohne Fehler durchdringt. Erst danach wird der Sinus auf beiden Kanälen um etwa 60mV nach unten verschoben. Auch wenn ich den Eingang auf GND lege liegt an beiden Eingängen des Leistungsverstärkers (STK4211) eine negative Spannung von etwa 60mV an, obwohl der Eingang ja eigentlich durch R233 bzw. R234 auf GND gezogen werden sollte. Außerdem findet sich auch am Ausgang des Verstärkers ein DC-Offset von ca. 200mV wieder.
Weiterhin kommt noch hinzu, dass der Sinus nicht wieder sauber aus dem Verstärker herauskommt. Die komplette negative Halbwelle fehlt. Die Frequenz wird nicht verändert, die positive Halbwelle wird ordentlich verstärkt, nur die negative fehlt. Das Oszillogramm sieht für x = 0,5ms/div und y = 250mV/div etwa wie folgt aus:
Es ist der negative DC-Offset und die abgeschnittene untere Halbwelle zu erkennen.
Da ich mich vorher noch nie so intensiv mit Verstärkern auseinandergesetzt habe, lauten meine Fragen nun: Woran könnte es liegen dass die negative Halbwelle einfach fehlt? und: Wie kann ich den negativen Offset, der praktisch in der ganzen Verstärkerschaltung vorherrscht, beseitigen?
Vielen Dank schon mal wenn ihr euch alles durchgelesen habt. Vielleicht kann mir ja der ein oder andere weiterhelfen.
Danke!
6 Antworten
ohne das Gerät vor sich zu haben und etwas zu messen, ist das kompliziert.
Die Verzerrungen treten, wenn ich dich richtig verstehen treten die Verzerrungen erst nach den beiden Operationsverstärkern auf.
Dort würde ich ansetzten. Bekommen die Verstärker die + und - Betriebsspannungen?
Ist die Differenzspannung ohne Eingangssignal an den Messpunkten 3/4 und 19/20 Null. Da es beide Kanäle betrifft, tippe ich auf fehlen einer der Spannungen. Warum es eine Arbeitspunktverschiebung für beide gegen sollte, kann ich erst mal nicht erkennen.
manchmal muss man wirklich erst ein Bauelement heraus löten, um solche Fehler zu finden.
Glückwunsch, du hast nicht aufgegeben!
Nachdem das Gerät 25 Jahre lang lief sollte die Schaltung dahinter auch stimmen. Und wenn der Fehler nicht über die 25 Jahre sich schleppend ergeben sondern plötzlich auftrat, ist sicherlich ein Bauteil kaputt gegangen. Einfach mal irgendwo an Potis gedreht haben wirst Du ja nicht denn von alleine verstellen die sich auch nicht.
Also: Du hangelst Dich durch bis zu dem Punkt, an dem die Verzerrung auftritt. Das ist, wie ich das so rauslese, das IC 211. Genau um diesen IC herum mißt Du die Bedingungen: Passe sie, ist der IC selbst defeket (denn mehr als passen kann die Umgebung ja nicht und bisher hat's ja funktioniert). Stimmt aber in der Umgebung was nicht, geht dort die Spur weiter. Gerne gibt es hier auch mal ein Problem in der Spannungsversorgung weswegen das Ding asymetrisch wird.
Das Schaltbild ist angeschnitten und irgendwie unleserlich verpixelt.
Eigemtlich ist die Vorgehensweise ganz einfach:
- Du gibst den Testsinus in den Eingang
- Du hangelst dich mit dem Oszi in Richtung Endstufe und guckst, wo im Signalpfad der Fehler auftritt.
- Betroffene Komponente gefunden
- In der betroffenebn Komponente weitersuchen.
Das "DC-Offset" sieht, sofern das Oszi richtig eingestellt ist, nicht nach DC-Offset aus.
Der Versatz der Halbwelle nach unten entsteht, weil irgendwo vorher der DC-Anteil ENTFERNT wird (Hochpass bzw. Koppelkondensatoren oder DC-Blockelkos). :)
Da wird irgendwo vor deinem Messpunkt der negative Bereich nicht verstärkt.
Die Verstärkerstufen sind als Class AB ausgeführt. Das heißt: Die positiven und negativen Halbwellen werden jreweils von getrennten Verstärkerkreisen verstärkt.
Entsprechend hast du meistens eine positive und eine negative Spannung.
Irgendwo ist die Teilhälfte für die negative Welle ausgefallen.
Aus dem Bauch raus: In der betroffenen Teilhälfte ist die negative Spannung weg. Hat da vllt ein Pufferelko nen Schluss? :)
Nicht gerade übersichtlich das Schaltbild... 😉 Das IC211 (PowerAmp) ist offenbar der Treiber für die CMOS-Endstufe. Messe doch mal die Spannungen an beiden OP-Eingängen, jeweils am invertierenden und nicht invertierenden Eingang.
Macht auch Sinn, sich das Datenblatt vom IC211 zu ergoogeln.
Fortsetzung folgt in Kommi-Form...
Transistor3055 hat Recht, beide Versorgungsspannungen mal prüfen, die 60mV könnten durch eine Asymmetrie verursacht werden. Auch bei Last und/oder Signal mal messen.
Am IC211 im Schaltbild finden sich auch drei Spannungsangaben, plus und minus gut 20V — sind die so auch zu messen?
Wenn die negative Halbwelle fehlt bzw. stark verzerrt ist, kann das an unsymmetrischer Versorgungsspannung liegen.
Ich würde mal die negative Versorgungsspannung Vcc- für den STK4211 überprüfen.
Laut STK4211 Datenblatt geht diese vermutlich an Pin 16 und Pin 11 des STK4211.
Denn wenn beide Kanäle (L+R) dieses Phänomen zeigen, liegt es an einer gemeinsamen Komponente für diese 2 Kanäle.
Viel Erfolg!
Danke für die Antwort. Es war tatsächlich so, dass die negative Versorgungsspannung für den Verstärkerchip gefehlt hatte. Da fragt man sich im Nachhinein, wieso man nicht schon eher darauf gekommen ist...
Problem war der Transistor Q214 (im unteren rechten Viertel des mitgeschickten Schaltbildes), der sich merkwürdig verhielt. Nach dem Auslöten konnte ich messen, dass die Diodenstrecke zwischen Basis und Emitter in beiden Richtungen einen nahezu Null-Ohm-Schluss aufwies. Habe den Transistor durch einen äquivalenten Typen ersetzt und siehe da - Der Verstärker arbeitet wieder korrekt ohne Verzerrungen und verstärkt beide Halbwellen.
Trotzdem nochmal Danke!