Kenwood SG-5110 Kanal R mit hohem Klirrfaktor

JürgenB49 (Beitrag #1) schrieb:

In der Bedienungsanleitung sind für beide Eingänge ein "INPUT LEVEL 3Vpp" und eine "INPUT IMPEDANCE 10kOhm" angegeben. Bei einer Aussteuerung des rechten Kanals mit 3Vpp müsste für die positive Halbwelle ein Aussteuerbereich von > 6Vp vorhanden sein...Außerdem stimmt die Eingangsimpedanz nicht, denn diese liegt bei 1,8kOhm

Wie kommst Du darauf, Du müsstest den Eingang bis über 6 Vp (12Vpp) aussteuern können, wenn die Bedienungsanleitung nur max 3 Vpp zulässt?
3 Vpp entsprechen 1,5Vp. Und das macht Sinn, denn solche Modulator-Eingänge sind üblicherweise für 1,0 V eff gedacht (1,414 Vp).
Dass Dir also die Halbwelle abgeschnitten wird, wenn Du 4Vp einspeist, muss nicht verwundern.

Ich glaube, Du hast die Angaben der Netzteilverbindungen -15C und +5A mit den Spannungen verwechselt. Das sind aber nicht die Spannungen am OpAmp. Die Spannungen müssen symmetrisch sein.

Ich sehe nicht, welche Versorgungsspannungen am Netzteil für die Leitungen -15C und +5A genannt sind. Hier mal drei Varianten mit 20, 15 und 10 V (jeweils symmetrisch) zur Veranschaulichung:

Bei +20V (an Leitung +5A) und -20V (an Leitung -15C) (bis 42 V Raildifferenz sind beim TL084 zulässig) würde gelten:
Damit ist die einstellbare Verstärkung bei bis zu 3Vp (= 6 Vpp) Eingangsamplitude mit einem TL084 bei 5-facher Verstärkung (Potimitte) gerade noch ohne Clipping machbar, 4Vp aber schon nicht mehr. Denn, wie Du ja richtig schreibst, ist die Verstärkung von U7D je nach der Potieinstellung von VR1 von 4- bis 6,3-fach, bei Mittelstellung ca. 5-fach.

Bei +15V (an Leitung +5A) und -15V (an Leitung -15C) würde gelten:
Damit ist die einstellbare Verstärkung bei 2Vp (= 4 Vpp) Eingangsamplitude mit einem TL084 bei 5-facher Verstärkung (Potimitte, VR1= 2,5k) ohne Clipping machbar, 2,5Vp (= 5 Vpp) aber schon nicht mehr.

Bei +10V (an Leitung +5A) und -10V (an Leitung -15C) würde gelten:
Damit ist die einstellbare Verstärkung bei 1.5Vp (= 3 Vpp) Eingangsamplitude mit einem TL084 bei 5-facher Verstärkung (Potimitte, VR1= 2,5k) ohne Clipping machbar, 2Vp (4 Vpp) aber schon nicht mehr.

Da die Anleitung nur max. 3Vpp (1,5Vp) am Eingang erlaubt, ist es möglich, ja wahrscheinlich, dass die OpAmp Versorgung ca. +/- 10 V oder +/-15V (wie beim SG5150) beträgt. Dass der rechte Eingang dann nur mit max. 3Vpp (= 1,5 Vp) Pegel beaufschlagt werden darf, wie in der Bedienungsanweisung beschrieben, ist folgerichtig. Das ist kein Defekt sondern so zwingend.

Versteht sich aber von selbst, dass man an diesen Potis (VR1, VR2,...) nicht so einfach rumdrehen darf, denn damit sind ja die Pegelverhältnisse für R, L, M und S festgelegt, die dafür sorgen, dass M = R+L = 2R = 2L und S = R-L = 0 sind. Andernfalls funktioniert die Stereo-Kodierung nicht normgerecht.

Wenn der rechte Kanal allerdings bei 3Vpp (1,5Vp) schon ins Clipping gerät, ist vermutlich VR1 defekt (Schleiferkontakt?). Denn wenn der VR1-Widerstand zunimmt, steigt die Verstärkung. Also dann VR1 ersetzen. VR1 So justieren, dass die Rest-Amplitude des an einem Stereotuner demodulierten 1 kHz S = R-L (oder L-R) NF-Signals (= Einstellung "SUB" oder "S" beim Stereocoder) minimiert wird (verschwindet). Dabei muss das Modulationssignal (1 kHz Sinus, Modulationshub 40 kHz, Pilottonhub 7,5 kHz) symmetrisch über einen Y-Splitter in beide Eingänge R und L mit exakt derselben Amplitude (1 Veff) eingespeist werden, der Pilotton am Stereokoder eingeschaltet sein und der Tuner bzw. Receiver auf Mono stehen.


Wie hast Du "1,8 kOhm Eingangsimpedanz" bestimmt?
Im Schaltplan ist der serielle Vorwiderstand 1,8 kOhm, dazu kommt aber noch 7,5 k (R15) und der variable Widerstand (VR1) von Null bis 5 k. Die zusammen sind ungefähr 10 k (die Opamp-Ausgangsimpedanz ist niederohmig). Der OpAmp selbst hat eine Eingangsimpedanz im hohen Megaohmbereich. Nach Schaltplan zu urteilen, stimmt also die Angabe "Eingangsimpedanz 10 kOhm".


Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,
Vielen Dank für Deine Unterstützung.
Ich speise in den Eingang EXT R KEINE 4Vp ein, sondern nur 1,5Vp.
Für beide Kanäle, d. h. EXT L und EXT R sind in der Bedienungsanleitung und beim Aufdruck auf der Gerätefrontplatte 3Vpp angegeben. Dieses Signal wird bei EXT R direkt in den Verstärker U7D eingespeist. Die gemessenen Betriebsspannungen liegen in Übereinstimmung mit der Schaltung bei positiver Vcc am PIN4 bei +4,88V und negative Vcc am PIN11 bei -14,87V. Das entspricht auch genau der mir vorliegenden Schaltung. Die Betriebsspannungen sind also unsymmetrisch, aber das ist bei einem OPV kein Problem.
Der Verstärker U7D hat eine Verstärkung in Abhängigkeit von VR1, d.h. VR1=0: V=R15/R92=7k5/1k8=4,17
VR1=5k: V=R15+VR1/R92=12k5/1k8=6,94
Wenn der Verstärker U7D ohne Clipping arbeiten soll, müsste der Ausgangsverstärker bei minimaler Verstärkung (4,17) eine positive Halbwelle von 1,5Vp*4,17=6,25Vp verarbeiten. Wenn aber nur eine positive Vcc von +4,88V zur Verfügung steht, ist es kein Wunder, dass U7D in die Begrenzung geht. Alle Ausgangswerte >4 V werden einfach abgeschnitten.

Die Eingangsimpedanz habe ich wie folgt bestimmt:
Zwischen Sinusgenerator und Eingang EXT L bzw. EXT R habe ich einen Widerstand 10k eingefügt.
Ergebnisse:
EXT L: Ausgangsspannung Sinusgenerator: 3,04Vpp, Eingangsspannung am SG-5110 also nach dem externen 10k: 1,54Vpp--> ist okay
EXT R: Ausgangsspannung Sinusgenerator: 3,04Vpp, Eingangsspannung am SG-5110 also nach dem externen 10k: 0,496Vpp
Z= 10k * 0,496Vpp/ (3,04Vpp-0,496Vpp)=1k95--> messtechnisch bestimmte Eingangsimpedanz.

VG Jürgen

Hallo Jürgen,

OK, wenn Du es nachgeprüft hast, dann ist es so! Deine Angaben sind schlüssig!

Daraus schliesse ich, dass der Operationsverstärker U7D defekt sein muss.

Gruß
Reinhard

Hallo Reinhard,
vielen Dank für Deine Hilfe!!!
Der OPV ist aus meiner Sicht nicht defekt, denn dieser funktioniert genau so, wie ich das erwartet habe. Ich denke, mir kann nur jemand helfen, der den gleichen Signalgenerator SG-5110 besitzt, wie ich. Beim Signalgenerator SG-5150 ist das echt etwas anders gelöst. Da gibt es im Netzteil für die OPV's die Betriebsspannungen +15V und -15 V.
Nach meinem Erkenntnisstand trifft es in der Originalausführung des SG-5110 NICHT zu, dass der Eingang
EXT R für 3Vpp ausgelegt ist. Das widerspricht jeglicher Theorie. Auch in der Weiterverarbeitung ist dieser Pegel viel zu hoch. Ich werde den Signalgenerator im Originalzustand belassen und für EXT R genau den Wert ermitteln, damit der Pegel an den Ausgängen L und R eines Stereo-Referenzempfängers identisch ist.
Viele Grüße aus Dresden
Jürgen

Hallo Reinhard,
ich habe mir die Schaltung zum Eingang EXT R vom SG-5150 angeschaut. Diese ist sehr interessant. Es wird der gleiche Eingangsverstärker U503D mit identischer Beschaltung und ebenfalls asymmetrischen Betriebsspannungen verwendet, d.h. +5V und -15V. Der Unterschied besteht allerdings darin, dass sich vor dem Widerstand R509 1k8 noch ein weiterer in Reihe geschalteter Widerstand R380 mit 8k2 befindet. Damit ergibt sich ein Gesamtwiderstand von 10k. Folglich beträgt beim SG-5150 die Verstärkung 1 und es kann zu keinem Clipping kommen. Auch der Eingangswiderstand beträgt damit 10k.
Ich werde deshalb meinen Signalgenerator SG-5110 nun doch umbauen und den Widerstand R92 von 1k8 auf 10k ändern. Wenn dann der Pegel für EXT R mit VR1 richtig eingestellt ist, müsste dann alles korrekt funktionieren. Ich hatte das ohnehin als Alternative zur Pegelreduktion an EXT R in Erwägung gezogen.
Nochmals vielen Dank, der Vergleich mit dem SG-5150 war ein extrem wichtiger Hinweis!!!
Viele Grüße
Jürgen

Hallo Jürgen,

dann sind die Angaben in der Bedienungsanleitung vom 5110 zur Eingangsimpedanz und zum max. Eingangspegel also tatsächlich falsch. Damit kann man wirklich nicht rechnen. In Deiner Originalversion verkraftet der rechte Eingang bei +5V/-15V OpAmp-Versorgung ja nur höchstens 0,75Vp, wenn VR1= 2,5k.

Ich denke jetzt auch, dass im rechten Eingang der zusätzliche 8.2k Widerstand vergessen wurde. Damit würde VR1 bei Einheitsverstärkung auf ungefähr Mittelstellung stehen, es gibt kein Clipping mehr und alles ist gut.

Gruß
Reinhard

PS:
Mir kommt aber noch ein Gedanke.
Es könnte sein, dass Kenwood den rechten Eingang bewusst so ausgelegt hat, dass er nur 0,707 Vp (= 0,5Veff) "verträgt". Nämlich dann, wenn bei gleichzeitiger Einspeisung in den linken und rechten Eingang und bei ausgeschaltetem Pilotton (also in Mono) der Signalgenerator die Amplituden der beiden Eingänge addiert. Angenommen, man würde über einen Y-Splitter das gleiche Signal, z.B. 1 Veff auf beide Eingänge des 5110 gleichzeitig geben, und der 5110 würde sie in Mono (ohne Pilotton) addieren, dann würde der "gesendete" Modulationshub in Mono doppelt so groß wie in Stereo. Das darf er aber nicht! Der Modulationshub darf sich nicht vergrössern. Tatsächlich muss im Empfangsgerät (Tuner, Receiver) bei Mono am linken und am rechten NF-Ausgang jeweils nur die halbe Amplitude (-6 dB) anstehen wie bei Stereo (0 dB). Es klingt dann für unser Ohr trotzdem gleichlaut wie bei Stereo, da sich die Pegel beider Lautspreher/Kopfhörer addieren. Misst man jeden Ausgangskanal einzeln, ist da trotzdem bei Mono nur die halbe Amplitude.

Dann wäre dieser 5110 so ausgelegt, dass bei Benutzung nur eines Eingangs, dafür nur der linke Eingang vorgesehen ist und 1 Veff (1,41 Vp) anzulegen sind. Das Signal kann vermutlich in mono und in stereo als L, R, S und M ausgegeben werden. Werden aber beide Eingänge L und R benutzt, dürfte jeweils nur 0,5 Veff (0,707Vp) an jeden der beiden Eingänge gelegt werden. Ich kenne den Kenwood nicht. Das wäre m.E. eine Möglichkeit...wenn es kein Fehler sondern ein Feature sein sollte.

Hallo Reinhard,
ja, genau so ist es. Vielleicht meldet sich noch jemand, der beim SG-5110 zu den gleichen Feststellungen gekommen ist.
Noch einmal vielen Dank und viele Grüße
Jürgen

Hallo Reinhard,
bei genauerer Analyse der Schaltung für den Kanal L ist mir aufgefallen, dass der Eingangs-OPV U2 (TL081) ebenfalls mit den Vcc's +5V und -15V versorgt wird, der OPV-Rückkopplungswiderstand zum negativen Eingang 15K beträgt und das Signal EXT L über 1k8 an diesen negativen Eingang geführt wird. Damit müsste eigentlich das gleiche Clipping-Problem vorhanden sein, wie beim Kanal R, was jedoch nicht feststellbar ist.
Ich habe deshalb vom SG-5110 nun auch noch die Front demontiert und da ist die Ursache in Erscheinung getreten. Am Eingang EXT L ist in einem Schrumpfschlauch ein Widerstand 8k2 in Reihe geschaltet. Beim Eingang EXT R ist ebenfalls noch der originale Schrumpfschlauch vorhanden, aber es fehlt der Widerstand 8k2.
Damit ist nun die Ursache final geklärt und ich werde bei EXT R den Widerstand noch einfügen und dann alles wieder mit Schrumpfschläuchen schützen.
Vielen Dank noch einmal, unsere Kommunikation und insbesondere auch der Hinweis bezüglich der Analogie zum SG-5150 hat mir sehr geholfen.
Beste Grüße
Jürgen