Trimma förstärkaren i OA6 typ 2

Samtal och diskussioner ang. Carlssonhögtalarna och ortho-akustik.

Moderatorer: Carlssongossarna, Redaktörer

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Trimma förstärkaren i OA6 typ 2

Inläggav grafpro » 2010-08-24 18:42

Jansch - som borde få en utmärkelse för många värdefulla bidrag både här och på planeten - brukar säga att OA6 typ 2 är den mest prisvärda av de gamla modellerna. För en tusenlapp brukar man kunna hitta ett snyggt par och det är sant att de ger väldigt mycket välljud för de pengarna. MEN de har ett problem:

Baselementet, en Philips 9710M, drivs av en förstärkare med ett par mycket speciella egenskaper. Den har dels en mycket kraftig bashöjning, räknat från 100Hz stiger den 20dB ner mot 30Hz! Dels har den en listig motkoppling som består i att signaljord och strömförsörjningens nolla är separata, förbundna med ett motstånd om 2,7ohm (parallellt med ett trimmotstånd), och spännngsfallet över det motståndet ingår i förstärkarens motkoppling. Det innebär att den mot-emk som elementet genererar när det rör sig kommer att på ögonblicket ingå i förstärkarens motkoppling. När elementet rör sig olinjärt ger förstärkaren alltså genast en signal i motfas som styr elementet rätt igen, så att säga. Idén finns under åtskilliga namn i teknikhistorien, här kallas det ofta "negativ utimpedans".

Bild
Basförstärkarens frekvensgång. Ruggigt.

Till dessa egenskaper i förstärkaren ska man lägga det faktum att elementet 9710M har en mycket kort slaglängd. Spolen är 7mm hög och magnetgapet 11mm. Det ger en underhängd konstruktion med Xmax på futtiga 2mm! När elementet kommer utanför Xmax ger förstärkaren järnet för att styra det ännu längre - pang säger det och sluttransistorerna brinner av.

Denna mycket våghalsiga konstruktion dras nu på 2010-talet med ännu ett problem, som kanske inte ens Stig C tänkte på. När högtalaren stått 40 år eller så sjunker konen en bit. Det behövs bara en ynka millimeter så är återstående Xmax också en enda ynka millimeter och risken att köra sönder slutsteget akut. Det är vad som händer när man spelar högt på ett par gamla OA6-2. 20dB bashöjning, aktiv motkoppling och en eller två millimeter Xmax - man undrar om salig Stig inte var lite övermodig där.

Nu kommer dock det intressanta. Förstärkaren har en finess till - man kan trimma den för att ge en fast DC-offset på utgången, avsedd att placera elementets kon precis mitt i slaglängden. Det skedde vid leveranstrimningen och sagde Jansch har mycket välvilligt försett mig med en kopia av de anvisningar som användes för den trimningen. Att göra om det på ett par gamla OA6-2 är alltså högst relevant. De får genast en lägre distorsion i basen och blir effekttåligare. I själva verket blir basen i ett par vältrimmade OA6-2 överraskande bra - djup, fast och ren. Otroligt att den kan komma från element med sådana begränsningar. Så här gör man:

Det som behövs är en tongenerator och en spektrumanalysator. På www.tolvan.com kan man hämta programmen Tone och RTSect. Kör dem i en laptop/PC kopplad till en förstärkare, ljudkortet behöver inte vara något speciellt. Fixa med sladdar och annat jox så att högtalarna kan matas med toner från Tone och så att signalen direkt på elementet (basförstärkarens utgång) kan studeras i RTSect. Det behövs också en voltmeter för att se absolut signalnivå (det kan inte datorprogrammen), det går med en mycket billig multimeter från Kjell eller Clas. Någon större precision behövs inte. Själv tycker jag emellertid att en voltmeter från Brüel&Kjaer är det enda anständiga.

Vänd högtalaren uppochner, lossa dragavlastningen till nätkabeln, skruva loss de två skruvar som håller förstärkaren och drag försiktigt loss den i riktning mot baselementet. Man behöver faktiskt bara lossa dessa fyra skruvar, svära en del och ha viss fingerfärdighet. Ungefär som att byta glödlampor i en modern bil. Alternativt kan man lossa hundra skruvar till.

Anslutningen till baselementet utgörs av en flatstiftskontakt som antagligen är kraftigt ärgad. Rengör stiften och koppla på mätkablar för datorns ingång på grå (signal) och blå (jord). Koppla en vanlig förstärkare, som matas från datorn, till högtalaren, samt multimetern parallellt så vi kan se hur mycket vi matar på. Kör nu försiktigt på 65Hz på låg nivå (högst 3V) och se sannolikt något som detta:

Bild
Toppen vid 130Hz visar att elementet går utanför linjär slaglängd redan vid denna mycket blygsamma nivå.

Nu är det dags för själva hjärnkirurgin. Nära ett av kretskortets hörn sitter några små motstånd. Ett av dem är 470kohm (gul-violett-gul). Bredvid det sitter ett motstånd på två lödplintar, det är vårt mål, det ska bytas. Det är det motståndet som styr DC-offset. Vi ska nu hitta det motståndsvärde som ger den lägsta nivån på övertonerna som syns i RTSect. Det märkliga är att vi alltså kan trimma bort distorsion i högtalarelementet genom att mäta signalen TILL elementet. Den innehåller ju elementets distorsion i motfas tack vara den aktiva motkopplingen. Vi behöver alltså ingen mätmikrofon.

Bild
Det!

Enklast är att löda bort trimmotståndet och koppla ett motstånd om 100-200kohm i serie med en potentiometer om 1Mohm över plintarna där trimmotståndet satt. Gör allt mycket noga och försiktigt och naturligtvis med allting avstängt! Kolla allt åtta gånger och slå på förstärkaren igen.

Bild
Så!

Mata på 65Hz 1-2V och studera övertonsbildningen i RTSect. Vrid potentiometern tills lägsta övertonshalt syns i RTSect. Om det uppstår i ändläget, byt motståndet till något större osv. Öka efterhand inspänningen så att övertonerna kan trimmas till absolut minimum. Gå upp till 6V inspänning och vrid försiktigt! Om sluttrissorna brinner har författaren inget som helst ansvar...

Bild
Sex volt påfört och talspolen helt inom Xmax. Perfekt!

Därefter är det bara att mäta vilken resistans man hade i pot+motstånd och löda dit ett fast motstånd med det värdet. Så lätt det kan vara!
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2010-08-24 22:38

Tjusigt! :D

Sitter med ett par såna steg framför mig just nu, har slängt in dom i simulatorn, dom är ju lite lustiga dom där. 8O :)

Dom skall så småningom kopplas till ett par BG20, inte samma problem med disten där, men det kan ju vara värt en koll ändå bara för att ..... :)
ⓘ De gustibus non est disputandum.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2010-08-24 23:26

Grafpro - Jisses så elegant och pedagogiskt! Jag som har "trasslat" med oscilloshop.......tänker "sno ditt sätt att göra det på...
Dessutom bugar jag mig ödmjukt över din briljanta slutsats att transistorerna brinner pga dålig justering/ingen justering.... Borde jag ha tänkt på....måste sakna några celler.

ALLA OA6typ2 borde få sig en omgång! Det blir så mycket bättre.

phon - Du har rätt. Med med BG20 är injustering inte nödvändig. Där finns dels mycket mer Xmax dels är dom ju nya och inte nerhängda.
Jag kör sedan några månader ett par OA6typ2 med BG20 bas och det funkar ruggigt bra. HAr inte kollat om det hjälper att justera då mitt oscilloshop gick till återvinning innan jul och jag väntar på ett USB oscilloshop (fast nu ska jag göra som grafpro).
Jag har inte vågat "ladda för fullt" med BG20 (i brist på oscilloshop) men fick 5-7 dB SPL innan jag tyckte det började låta ansträngt. Delge gärna dina erfarenheter!!

En annan "sak"
Jag tänkte börja pröva om man kan lägga på lite likspänning på mellanregistret då det skulle ge en mycket bättre kontroll över den axiella centreringen. Om man har hög volym kommer även mellanregisterelementet att närma sig Xmax (det ser åtminstone ut som om konen rör sig flera mm).
Lösningen är ju enkel - norpa +32 volt från slutsteget, filtrera med lite zener/motstånd/konding och sedan en vridpot +sådär 150ohm och ansluta till 9710:ans pluspol.
Nackdelen är väl att man sedan måste nyttja mick för att justera på liknande sätt som man gör med basen.
På detta sätt spelar det ju ingen roll om mellanregistrets 9710 element är nerhängt i "vila".
Nån som har nån åsikt?

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2010-08-24 23:29

Fort och fel i mitt inlägg.. Läs:

.....Jag fick 5-7dB mer med BG20 än med 9710M innan det började låta ansträngt....

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2010-08-25 01:35

jansch skrev: Nån som har nån åsikt?


Jag har provat att flytta viloläget elektriskt även på vertikala element för att få ned disten, och det har varit ganska stora skillnader ibland.
ⓘ De gustibus non est disputandum.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41185
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Inläggav petersteindl » 2010-08-25 09:27

Jag vill bara inflika med att vad gäller slutsteget till OA6-2 var Stig inte inblandad i alls. Det var Clas-Göran Wanning som konstruerade transistorelektroniken i Sonab. Dessa slutsteg käkar sluttrissor. Egentligen ingen tillförlitlig konstruktion, men jag tror OA6-2 kom till i en hast, eftersom OA6 var med rör och OTL och därmed med låg effekt och högohmig vilket innebär att basen till OA6 var direkt olämplig för transistorslutsteg eftersom transistorer med högre effekt var kravet. Någon normal ersättare till OA6basen fanns inte vid den tidpunkten.

Personligen tror jag att ett byte av basen i OA6-2 vore på plats. Stig gillade aldrig 9710 som bas i 3 vägare. Stig gillade basen i AR-3a som också fick vara som referens till basen i OA6, med skillnad på talspoleimpedans.

Ingvars ersättare till OA-5 kanske funkar jättebra på en sådan position i OA6-2, vad vet jag? Då måste man kanske fila lite på avstämningen och säkerligen på slutsteget, men det vore ett intressant terapiarbete för någon hugad legionär :)

MvH
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41185
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Inläggav petersteindl » 2010-08-25 09:34

Jag roade mig med att läsa vad som står i inläggen och ser att det redan har labbats med en bas som heter BG20. Är detta den bas som jag nämner i mitt ovanstående inlägg? :) I så fall har jobbet redan gjorts.

MvH
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2010-08-25 11:30

BG20 mäter rätt lika som 9710 där nere i basen, och det har filats på både avstämning och slutsteg till dom OA6 T2 jag just nu bygger på.
Vi får se hur det mäter nu vid andra försöket, första versionen blev lite .... lustig, om jag får säga så ... 8O :D
ⓘ De gustibus non est disputandum.

Användarvisningsbild
faulhund
 
Inlägg: 326
Blev medlem: 2009-03-08
Ort: Stockholm

Inläggav faulhund » 2010-08-25 16:11

Hej!
Storartad reverse engineering av grafpro!!!
Det var ju bra att sankt Stig var oskyldig till det där slutsteget, som jag bara sett på schemat (och ny på bilderna; tack!). Det verkar ju otillåtligt primitivt för att vara konstruerat efter 1970. Som jag ser det har man alltför okritiskt "transistoriserat" kolboxförstärkaren, som ju också hade inverterande slutsteg. Det för med sig en kedja av nackdelar, som jag ser det:
1. Signaljord och effektjord är skilda för att kunna ge positiv strömmotkoppling. Det är i alla händelser störningsbenäget. Bättre vore att jorda högtalaren via strömavkänningsmotståndet och återkoppla till den icke-inverterande ingången.
2. Strömmotkopplingen och spänningsmotkopplingen blandas relativt högohmigt.
3. Bashöjningen görs med en notch-krets i återkopplingen, som med nödvändighet måste vara ytterligare mycket högohmigare. Därtill är den känslig för komponenttoleranser.
4. Därmed måste förstärkarens enda ingång vara mycket högimpediv, och detta med ynka 6 transistorer.
Att spara in förströmmen till sluttransistorerna är ju som tidigare sagts mycket onödigt och osnyggt.
Har någon funderat på att göra litet forward engineering och ersätta rasket med moderna integrerade förstärkare; "gainclones" torde ju vara kapabla till samma effekt med mycket lägre distorsion? Och flytta ut bashöjningen ur motkopplingsslingan och göra den aktiv? Och naturligtvis göra även delingen till mellanregister och diskant aktiv ...
Signaturen Villee hade problem med sina steg, men jag ser mig inte i stånda att göra konstruktionen åt honom som "torrsim", eftersom jag inte har några OA-6 ...
Om det är någon här som jag inte har förolämpat i kväll, så ber jag denne om ursäkt. (J. Brahms)

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2010-08-25 22:09

Petersteindl - Som nämnts är Visaton BG20 en utmärkt ersättare till 9710M......OCH BILLIG....under 300:- på Internet och lite dyrare om man tar vägen förbi ELFA.

Faulhund och phon - Jag planerar ett bygge av ett modernare slutsteg (energizer). Tänkte nyttja någon av alla de färdiga slutstegsmoduler som nu finns tillgängliga, göra ett nytt kretskort som passar i de gamla chassiet och nyttja befintlig power supply.

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2010-08-25 22:43

Bullitkorten passar rakt in om man ställer dom på högkant. Man kan bestycka med två av dom tre platserna, kopplat i parallell, det skulle fungera alldeles utmärkt och blir lågohmigt och bra.

Det finns då två opampar över på samma kort och det borde räcka till aktivt filter för basen. Kragget kan man behålla men lite större lytar är väl inte ivägen.

Alternativt skulle man kunna mata hela högtalaren med ett enda Bullitkort, det blir en 3886 per register och aktiv delning då. Det finns gott om plats för aktiv delning innanför kontakten där kondingarna ligger, men det sitter också fyra opampar på Bullitkortet så det klarar sig nästan ändå.

Ganska smuttig lösning. :) Men inget jag tänkte göra till dom jag håller på med nu, dom lådorna är inte mina. Jag filar vidare på dom befintliga ett tag till.

Gör man ett nytt kort så kan man förstås enkelt få det att passa direkt i samma skruvhål som en direkt drop-in replacement. Ännu mycket tjusigare förstås. :)

.
ⓘ De gustibus non est disputandum.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2010-09-10 21:11

Grafpro - Hade du "jordproblem" när du mätte?

Körde precis en test och volymen ökade något och det distade (2 volt ut) när jag anslöt PC:ns Line-in ingång till energizerns högtalaranslutningar.

Ska kolla i morgon om det hjälper att köra ojordad nätanslutning till PC:n respektive stereoförstärkaren.........

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2010-09-11 01:24

OA6-ans basförstärkare hänger ju fritt i förhållande till elnätets skyddsjord, så polariteten från den drivande förstärkaren kvittar. Men om din förstärkares signal råkar gå till basförstärkarens signaljord och och vice versa och du kopplar på ett mätinstruments jord på basförstärkarens signaljord så blir det ju kortis.

Hur jord i ett ljudkort förhåller sig till skyddsjord i nätanslutningen blir man inte klok på. I mitt ljudkort (M-Audio MobilePre USB) är signaljord i de olika in- och utgångarna inte alls galvaniskt förbunden ens internt! Men om man råkar koppla en sådan ingångs jord till signal i en förstärkare händer ändå alltid obehagliga saker...

Kan det vara så? Alltså att du bara ska polvända högtalarkabeln.

Jag tror Valfrid Lindeman sa: Man måste vara jordad.
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.


Återgå till Carlsson Illuminati


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 14 gäster