Schaltungskonzept Sony TA-FE600R

Das erste Problem ist, dass man auf diesem Schaltbild-Auszug wenig erkennen kann. Die Werte-Angaben sind einfach zu klein um sie lesen zu können.
Zweitens sehe ich da jeweils zwei Treiber-Transistoren (Bipolar), aber keine weiteren Angaben, woher diese angesteuert werden. Interessant sind eigentlich nicht die Treiber und nicht die MOSFET, sondern das, was vor der linken Steckerleiste wäre.
Weiter sehe ich zwei Transistoren, die jeweils die Source-Widerstände der FET überwachen und ihr Ausgangssignal über eine gemeinsame Leitung (Overload Detector) irgendwohin geben. Ob nun dieses Overloadsignal nur ein Lämpchen anzündet oder den Verstärker stumm schaltet oder was ist aus diesem Auszug nicht ersichtlich.

Was man hinter dem SEPP erwarten kann (einen Bayer?) lässt sich nicht eindeutig sagen. PP ist klar, aber PP steht eigentlich im Gegensatz zu Single ended. Das ist wie eine eiserne Holzbrücke. OCL ist klar und das hast Du auch richtig gedeutet. Aber bei dem SE kann ich Deiner Argumentation nicht folgen. Natürlich könnte man den einen Endtransistor als Konstantstromquelle betreiben und nur den zweiten mit Ton ansteuern. Der müsste dann in Klasse A laufen und die Konstantstromquelle hätte einen Ruhestrom entsprechend dem halben Maximalstrom zur Folge. So einen Krampf wird man bei Sony aber kaum finden, zumal dann die Stromüberwachung (Overload) keinen Sinn ergäbe.

Alles in allem kann ich hier aus dem Fragment nichts weiter ersehen. Die ersichtlichen Bauteile sind eigentlich selbsterklärend und für weitere Erklärungen reicht die Ausschnittgrösse nicht aus.

Moin,

hier ein Auszug aus dem SM mit Ansteuerung/Endstufe (ein Kanal)




Detlef

Hallo Richi,
danke schonmal für Deinen Kommentar,

interessant, dass Du die Schaltung weiter links interessanter findest, ich nahm an, die Endstufenschaltung kann etwas über den "Charakter" des Verstärkers aussagen. Ich habe den Eindruck, dass hier relativ wenige Bauteile beteiligt sind, was ich sehr symphatisch finde.
Der Verstärker ist mit 2x 55W an 8Ohm nach Din angegeben, was ich für recht wenig halte. Ausserdem wird der Vertärker (bei korrektem Bias) recht warm. Aber für Class A halte ich das auch nicht.
Ich hatte gehofft, zu erfahren, ob das eine besonders schlaue oder exotische Schaltung ist...

Hier mal den Auszug von vor der Steckerleiste.
Leider hat man entweder die Übersicht oder kann die Werte lesen.....
Auf der Hifiengine kann man aber auch den kompletten Schaltplan herunterladen.



VG
Stefan

Betrachte ich mal den Ausschnitt, den Detlef eingestellt hat, so haben wir da im Prinzip Q304 (Doppel-Transistor) als Verstärker und als Einspeisung der Gegenkopplung. Am linken Kollektor bekommen wir das verstärkte Signal wieder raus und das wird direkt über die Steckerleiste zum Transistor Q401 (oberer Treiber der Endstufe) und von dort zum Endtransistor Q403 geleitet. Das Gegenkopplungssignal kommt direkt vom Ausgang (über weitere Steckerleisten) zum R331 (100k) und von da einerseits an die rechte Basis von Q304 und andererseits an den Teilerwiderstand (über C320) R330. Das bedeutet einmal, dass wir eigentlich nur eine einstufige Verstärkung haben, andererseits dass die Gegenkopplung nicht besonders stark sein kann. Es ergibt sich ja durch den Teiler ein Verhältnis von 179.57 zu 1. Und wenn wir mal von den Angaben von Sony betreffend Ausgangsleistung von 55W an 8 Ohm ausgehen, so ergibt dies eine Ausgangsspannung von knapp 21V. Nach dem Teiler, also an der rechten Basis von Q304 ergäbe dies eine Spannung von knapp 117mV.
Die Transistoren Q305 bis Q311 wirken als Konstantstromquellen (Arbeitswiderstand von Q304) und Schutzschaltung (vermutlich die Protect-Schaltung aus der Endstufe), haben aber keine direkte Verstärkerfunktion. Dies hat zur Folge, dass der Ruhestrom der Endstufe nicht zu tief eingestellt werden kann, um einen brauchbaren Klirr noch zu erreichen.

Ich würde es mal so umschreiben: Der Aufwand ist recht beachtlich, der getrieben wurde, mit einem relativ bescheidenen Resultat. Würde man den Verstärker selbst konstruieren, wären mehr Transistoren im Verstärkungszweig verbaut und weniger in den Hilfsfunktionen. Man könnte folglich die erwarteten Daten entweder mit einem geringeren Ruhestrom oder mit geringerem Materialaufwand erreichen.
Dem ist aber entgegenzuhalten, dass einmal die Bauteile nicht teuer sind und daher in der Fertigung nicht preisentscheidend.
Zum Zweiten kann man so Schaltungen entwickeln, die sehr stabil laufen und die selbst bei Überlastung einfach abschalten, ohne dass etwas wirklich kaputt geht (weniger Ausfälle und Garantieansprüche) und es braucht eine Einstellung pro Kanal. Damit ist der Kontroll- und Einstellaufwand minimiert. Und da die Einstellung Arbeitszeit bedeutet, ist sie das Teure am Gerät und nicht das Material.

Rechnen wir noch schnell, was so ein Verstärker an Leistung braucht: Wenn wir von 110W am Ausgang ausgehen, so wird die Stromaufnahme bei etwa 250W liegen. Bei dieser Leistung ist der Ruhestrom der Schaltung unbedeutend. Wenn wir dies nun als Basis nehmen, so muss das Netzteil und alle belasteten Bauteile für die entsprechend anfallende Leistung konzipiert sein.
Würde ich nun davon ausgehen, dass der Verstärker die 21V auch bei 4 Ohm liefern muss, dann wäre die Ausgangsleistung 2 x 110W. Also müssten alle entsprechenden Bauteile auf die doppelte Leistung berechnet werden und das fällt dann finanziell ins Gewicht. Ja, selbst wenn wir die 55W bei 4 Ohm betrachten wären die Ströme in den Bauteilen um 30% höher als bei 55W 8 Ohm und entsprechend teurer würde die Sache.
Wenn wir nun noch den Ruhestrom betrachten, so ist der bei dieser Schaltung relativ hoch. Nur ist daraus eine Ruheleistung von vielleicht 15W abzuleiten, während ein Radioteil in einem Receiver oder eine Skalabeleuchtung und anderer Firlefanz auch nicht leistungslos wirkt. Ob ich also bei so einem Gerät bei zugedrehter Lautstärke total 10W oder 20W verbrate ist unerheblich, weil man es ja üblicherweise nicht stumm betreibt. Wenn ich es aber bei Zimmerlautstärke betreibe und mit einem alten Dampfradio vergleiche, das IMMER rund 50W verkocht hat, ist es immer noch ein Stromsparmodell.

Zusammenfassend:
Das ist ein vernünftiges Gerät, aber keine Wunderkonstruktion. Es ist eine (wenn man auf die Daten schaut) durchschnittliche Konstruktion und keineswegs exotisch oder schlau. Sie ist aber immerhin so geschickt konzipiert, dass sich bei der Fertigung die "Mannstunden" in Grenzen halten, was dem Preis zugute kommt.
Eine Edelschmiede (oder auch Hinterhofklitsche) würde dies anders machen. Da wären weniger Bauteile, dafür mehr solche, die wirklich etwas für den Klang bewirken. Ob das dann positiv ausgeht steht auf einem anderen Blatt. Aber ob letztlich die Betriebssicherheit höher wäre und die Daten besser bei gleichem Klang und deutlich höherem Preis???

Vielen Dank Richi,
sehr interessant, vielen Dank.

SEPP ist dann doch wohl nur ein Marketing-Gagwort (?).

Für mich lese ich da heraus: wenige Bauteile im Verstärkungsweg, einstufige Verstärkung, schwache Gegenkopplung.
Hoher Aufwand für Konstantstrom und für die Schutzschaltung.

Ist das so richtig?


Aus reiner Neugierde würde ich den Verstärker gerne mal ohne Gegenkopplung hören. Wäre das machbar? Wo müsste ich in die Schaltung eingreifen?

Mir ist auch aufgefallen, dass im laufenden Gerät relativ viele schwach leuchtende grüne LEDs zu sehen sind. Meine Vermutung ist, dass es sich hier um eine Erleichterung für den Service handelt?

Besten Dank!
Stefan

Hallo Stefan
Röhrenschaltungen kann man ohne Gegenkopplung betreiben (auch wenn es Blödsinn ist!!), Transistorschaltungen im Grunde nicht.
Röhren sind spannungsgesteuert und es gibt welche, die sehr linear sind (PC86), es gibt aber auch grottenschlechte Verzerrer.
Transistoren sind stromgesteuert. Nur ist der Strom nicht der Spannung direkt proportional und ein Quellgerät liefert Spannung. Damit klirrt der Transistor, zwar berechenbar, aber heftig. Und darum geht ein Transistor üblicherweise NUR MIT Gegenkopplung.
Und wenn schon eine Gegenkopplung sein muss, dann wird über diese auch der Arbeitspunkt eingestellt und es wird dafür gesorgt, dass am Lautsprecheranschluss keine Gleichspannung liegt. Wenn Du also die Gegenkopplung ausser Funktion bringst möchte ich nicht in Deiner Nähe sein. Da können die Boxen in Rauch aufgehen und der Sony mit!
Die Gegenkopplung des Sony ist mindestens 10 mal stärker als die stärkste eines Röhrengerätes. Und das MUSS so sein, wie eben erklärt.

Zu den LED etwas Theorie.
Das Ohmsche Gesetz besagt, dass an einem Widerstand eine Spannung anfällt, wenn ein Strom durch fliesst. Oder anders gesagt: Der Widerstand ist ein Wandler, der aus Strom Spannung macht. Oder nachmals anders: Wenn ich den Strom auswerten will, kann ich an einem Widerstand daraus eine Spannung machen und diese messen.
Wenn ich eine Konstantstromquelle baue, so soll sie einen konstanten Strom liefern, unabhängig von deren Spannung. Dazu muss ich etwas "festes" haben, nämlich eine Referenz. Und so eine Referenz ist üblicherweise eine Referenz-SPANNUNG. Wenn ich also an der Basis eines Transistors eine fixe Spannung anlege und im Emitter einen Widerstand einfüge, so fliesst durch den Transistor ein Strom, welcher am Emitterwiderstand eine Spannung entstehen lässt, welche die Basisspannung kompensiert. Es findet als ein Vergleich zwischen Basisspannung (fest) und Emitterspannung (stromabhängig) statt. Und dementsprechend (also stromabhängig) wird der Transistor gesteuert. Somit hätten wir die Konstantstromquelle. Nur brauchen wir wie gesagt eine Spannungsreferenz für an die Basis des Transistors. Und eine LED braucht eine bestimmte Spannung, damit sie brennt. Das können etwa 2V (je nach Art und Farbe der LED) sein. Wenn sie aber brennt tut sie dies schwach oder stark, immer mit der selben Spannung. Die Leuchtstärke hängt vom Strom durch die LED ab, nicht von ihrer Spannung. Und damit haben wir eine konstante Spannung, die wir für die Konstantstromquelle nutzen können. Die LED sind also keineswegs Anzeigelampen, sondern billige Bauteile, die "zweckentfremdet" werden.

in Ergänzung ...

Du findest in dem Schaltungsteil normale Dioden (D), Z-Dioden und LEDs, die alle dem gleichen Zweck dienen, nur eben andere Durchlassspannungen haben. Z.B. D mit ca. 0,6V, LEDs mit 1,3...3,6V (je nach Farbe) oder auch wie im Stromspiegel des Eingangsdifferenzverstärkers Z-Dioden (hier mit 30,3V)

Detlef

Nochmals Merci, gut erklärt,
und das mit der Gegenkopplung geklärt

nur eine Frage noch: worauf bezog sich Deine Bemerkung: schwache Gegenkopplung?
Es gibt bei Transistoren also auch verschieden starke Gegenkopplungen? Mit den gleichen Vor- und Nachteilen der Gegenkopplung bei Röhren? Oder kann man die Gegenkopplung der Röhren hier nicht mit der der Transistoren vergleichen?

@Detlef und Richi: dass man LEDs für die Spannungskonstanthaltung nimmt, ist mir neu, ich nahm an, z-Dioden gibt es in allen benötigten Werten. Sind LEDs billiger als z-Dioden? Doch wohl kaum... oder?

Viele Grüsse
Stefan

richi44 (Beitrag #5) schrieb:

Betrachte ich mal den Ausschnitt, den Detlef eingestellt hat, so haben wir da im Prinzip Q304 (Doppel-Transistor) als Verstärker und als Einspeisung der Gegenkopplung. Am linken Kollektor bekommen wir das verstärkte Signal wieder raus und das wird direkt über die Steckerleiste zum Transistor Q401 (oberer Treiber der Endstufe) und von dort zum Endtransistor Q403 geleitet. .....

Sorry - leider falsch.Da sitzt noch 4 pf C315 dazwischen.
Das Signal geht an die Basis von Q307 und von dessen Kollektor an den Emitter von Q308, und wiederum von dessen Kollektor an die eigentliche Endstufe Basis Q401/402.
Q307 und/308 bilden ein hochverstärkende "Kaskodeschaltung" www.gidf.de .
C315 ist nur der übliche Millerkondensator.
Und auch die aktive Last in der Eingangstiufe(Q305/306) sorgt dafür, das diese allein schon eine ordentliche Verstärkung hat.
Also nichts mit wenig Verstärkung - sorry, aber selbst ich als nicht unbedingt Sony-Liebhaber muss denen soviel Fairness angedeihen lassen.
(Den Rest habe ich jetzt nicht kontrolliert.)

Grüße

PS: Der "Rest rechts ist eine ganz normale AB-FET-Endstufe.

Sind LEDs billiger als z-Dioden?

LEDs werden grundsätzlich(?) bessere Rauscheigenschaften zugesagt, daher hier wahrscheinlich ihr Einsatz in der Stabilisierung der Vorstufen-Ubs.

;-) Detlef

am Rande

die Endstufenschaltung kann etwas über den "Charakter" des Verstärkers aussagen. Ich habe den Eindruck, dass hier relativ wenige Bauteile beteiligt sind, was ich sehr symphatisch finde.

wenn man es nicht darauf anlegt, die Verzerrungen bei
höheren Frequ. zuminimieren, so könnte man sich die
bip-Treiber auch noch sparen
vgl. Datenblatt und Doku zu den einschlägigen Treibern
von national, LM4702, LME49830 usw.
insbesondere AN-1645
LM4702 Driving a MOSFET Output Stage

hier mal eine noch einfachere Schaltung, die ich
interessant finde, weil extrem billig
(deshalb nicht unbedingt schlecht)
http://abload.de/img/hex_sonymgung.png
Leider weiss ich nicht aus welchem Sony,
wenn das jemand weiss, bitte Info

Hallo Leute-
ihr könnt meiner Korrektur aber schon zustimmen oder ist meine Erklärung der Schaltung nicht nachvollziehbar?
Oder war mein Hinweis auf GIDF zu kess- dann sorry: "Ich bin ein Berliner" und etwas frech, meine es aber eigentlich ganz lieb und herzlich


Gruß

Hallo Ultraschall,
net gmault isch globt gnug

VG
Stefan

Edit:

@ Ultraschall:
Du hast natürlich recht, ich habe das mit der Cascode darum missverstanden, weil ich den Wert des C315 nicht angeschaut hatte und ihn daher missdeutete. Und ich habe nicht unbedingt geringe Versatärkung gemeint, denn allein schon die Tatsache, dass als Arbeitswiderstand des Q304 eine Konstantstromquelle eingesetzt ist erhöht dessen Verstärkung beträchtlich (gegenüber einem einfachen Widerstand). Ich hätte mich einmal durch die "Bezeichnung" Q309 Protect nicht so starkt beeinflussen lassen sollen. Und ich hätte tatsächlich genauer hinsehen müssen.

Was wir in diesem Zusammenhang nicht genau kennen ist der Wert des Ra von Q308. Das ist einmal die Eingangsimpedanz von Q 401 und andererseits Q310, der auch mit "Protect" bezeichnet ist, wo es aber keine eingezeichnete Verbindung zu der Overload-Leitung der Endstufe gibt, also zu Q405 und 455. Nun kann es sein, dass Overload und Protect nichts miteinander zu tun hat, das muss aber nicht. Es kann sein, dass die Protect-Transistoren thermisch am Endstufenblock kleben, muss aber nicht. Wenn man nicht das ganze Schaltbild vor sich hat ist es oft ein Rätselraten, wie das verknüpft ist.
Zugegeben, ich hätte das Schaltbild runter laden können und dazu habe ich mich nicht aufgerafft, weil ich nicht NUR diesen Thread und nicht NUR das Forum als Beschäftigung habe.

Sagen wir mal so: Wenn man die Sache in Ruhe studiert findet man einige raffinierte Details. Damit will ich den Ingenieuren wohl überlegtes Vorgehen attestieren (was ich übrigens nie bestritten habe), was aber im Grunde nichts spezielles sein sollte, denn es ist ihr Job. Und ich gehe davon aus, dass diese Ingenieure vermutlich nicht besser oder schlechter sind als jene der vergleichbaren Konkurrenz-Firmen. Sie haben einen Verstärker gebaut, der gute Daten liefert, stabil und betriebssicher und in der Herstellung nicht zu teuer ist. Mehr muss man ja nicht verlangen.

Richi,
Overload, zuviel Strom durch die Source-Widerstände
Protect, geht zum DC-Detector
ist eigentlich fast immer so
wird dann in der LS_Relais-Logik zusammengefasst

Danke Euch ALLEN für das Teilen Eures Wissens mit mir, ich finde das sehr interessant.
Einer der Transistoren, die an der Schutzschaltung beteiligt ist, klebt am Kühlkörper...

Übrigens trübt nun eine Eigenschaft des Verstärkers meinen guten Eindruck, hat aber
nicht direkt mit der Schaltung zu tun: der Trafo gibt ein rhythmisch an und abschwellendes
Geräusch von sich. Ich muss das noch näher untersuchen.

Einen schönen Sonntag noch
Stefan