Crescendo_complete_1_small.jpg  De Crescendo - getemd...  Crescendo_complete_1_small.jpg


<< terug naar pagina 1                                                       pagina 2

Problemen...

"Waarom oscilleren versterkers, en willen oscillators vaak niet starten?" De Crescendo wordt vanaf het begin in 1982 al geplaagd door hardnekkige oscillatie-problemen. Als het ontwerp wordt opgebouwd met de standaard onderdelen, ontstaan door de combinatie van MOSFET's en draadgewonden sourceweerstanden in de eindtrap vaak oscillaties op de positieve signaalhelft.
Crescendo_osc_small.gif
Oplossingen!

In "het lek van Elektuur" werd destijds geadviseerd om een extra 1nF condensator tussen de source-aansluitingen van de 2SK135's te plaatsen. Dit is echter niet in alle gevallen voldoende om de oscillaties te onderdrukken. Een betere oplossing is om voor de source weerstanden inductie-arme 5W metaalfilm weerstanden te gebruiken. Deze zijn tegenwoordig, in tegenstelling tot in 1982, goed verkrijgbaar. Een andere mogelijkheid is om vijf metaalfilm weerstanden van 1Ω/1W parallel te schakelen. Dit is bijvoorbeeld toegepast bij de Mini-Crescendo, die in mei 1984 werd uitgebracht.

Het op de vorige pagina gebouwde exemplaar heeft zich jarenlang voorbeeldig gedragen. Dat veranderde toen de versterker in een andere audio installatie werd opgenomen: al snel bleek dat de 10Ω Zobel-weerstanden erg heet werden, een duidelijk teken van hoogfrequent oscillatie. Metingen met de scoop lieten zien dat zodra de luidsprekerkabels werden aangesloten met name het rechter kanaal hevig begon te oscilleren. Op de testbank was echter geen spoor van oscillaties te zien en ook een blokgolf werd netjes zonder uitslingeringen weergegeven, zelfs met een capacitieve belasting. Een verklaring kan zijn dat de vrij lange luidsprekerkabels als antenne werken en stoorsignalen opvangen, die vervolgens de versterker via de uitgang binnendringen en de versterker aanzetten tot oscilleren. Op het rechter kanaal zit een iets langere luidsprekerkabel aangesloten, waardoor meer storing wordt opgepikt.

Instraling van storing via de uitgang van de versterker kan verminderd worden door C16 in het Zobel-netwerk te vergroten van 22nF naar bijvoorbeeld 100nF. Het kantelpunt van het netwerk komt hierdoor lager te liggen en schuift van 700kHz naar 160kHz zodat binnenkomende storing beter wordt onderdrukt. Neem voor C16 een condensator met goede hoogfrequent eigenschappen die de hoge stroom kan verdragen, zoals een MKP condensator.

'Antennes'

De koellichamen van T8 en T10 zijn in dit geval ook een deel van het probleem. De hier toegepaste SK09 zijn standaard 50mm en dus vrij lang. Deze zijn via de TO-126 behuizing met de middelste pen van T8 en T10 verbonden (de collector) en daarmee met de ingang van de eindtrap: de gates van de MOSFET's. De uitgangsimpedantie op de collectors van T8 en T10 is hoog, omdat ze als stroombron zijn geschakeld en dat maakt dit een gevoelig punt. De MOSFET's bevinden zich redelijk dicht in de buurt van T8 en T10 en de grote TO-3 behuizing is met de source-aansluiting verbonden, ofwel de uitgang van de versterker. Tussen het relatief grote oppervlak van deze koellichamen (de gates) en de behuizingen van de MOSFET's (de sources) is parasitaire capaciteit aanwezig en hierdoor is voor hoge frequenties de terugkoppeling van uitgang naar ingang een feit. Bij instraling van voldoende storing op de juiste frequentie via de luidsprekerkabels ontstaat lokale oscillatie op een frequentie van enkele MHz. Lichtjes aanraken van één van de koellichamen van T8 of T10 was voldoende om de oscillatie te doen stoppen.

Het koellichaam van de eindtrap van een versterker is meestal automatisch met massa verbonden, omdat dit aan de metalen kast is bevestigd. De transistors van de drivertrap zitten bij de meeste ontwerpen op hetzelfde stuk aluminium gemonteerd als de eindtrap, zodat bovengenoemd probleem niet optreedt. Om er bij dit ontwerp voor te zorgen dat de koellichamen niet langer als vrijstaande 'antennes' werken aan de gates van de MOSFET's, dienen ze hiervan geïsoleerd te worden. Dit is eenvoudig te realiseren door T8 en T10 te monteren m.b.v. een mica plaatje of een siliconen isolatiepad. Met  behulp van een extra soldeeroogje kunnen de koelblokjes met de lokale voedings-nul op de print worden verbonden. Boor hiervoor bij C6 en C7 een gaatje in de print, aan de kant die aan de nul-printbaan ligt, en soldeer met twee korte stukjes draad de oogjes vast aan de nul.

Cascode belasting

De belasting van de cascode drivers bestaat uitsluitend uit de ingangscapaciteit van de MOSFET's in de eindtrap. De impedantie van deze capaciteit is (zoals bij iedere condensator) afhankelijk van de frequentie en dus geldt hetzelfde voor de stuurstroom die gaat lopen. Om de belasting minder frequentie afhankelijk te maken wordt een weerstand van 22k tussen de collectors van T8 en T10 en de nul geplaatst. Een ander voordeel hiervan is dat de gates van de MOSFET's nu via deze extra weerstanden met massa zijn verbonden. Dit punt wordt hierdoor minder hoogohmig en is daarmee minder gevoelig voor storing.

Overzicht van de extra maatregelen

- gebruik voor R27 t/m R30 inductie-arme weerstanden
- vergroot C16 van het Zobel-netwerk naar 100nF en gebruik een MKP
- isoleer T8 en T10 van het koellichaam en verbind deze met nul
- monteer 22k belastingweerstanden voor T8 en T10
- T8 en T10 kunnen evt. worden vervangen door de MJE340 en MJE350
- plaats een 100nF condensator over P1
- verlaag C2 naar 100pF polystyreen

Uiteindelijk komt het schema er als volgt uit te zien:

  • Crescendo_new.jpg  Schema van de 'getemde' schakeling (PDF)

Naar pagina 3: "De DC Servo" >>