Geheimnis der asymmetrischen Verzerrung von Klasse-A-Verstärkern

Du hast es verwechselt.

Klasse A bedeutet einfach, dass die Ausgabegeräte nicht abschalten, wenn sie ein Signal unterhalb der Nennleistung verarbeiten.

Klasse A kann unsymmetrisch implementiert werden (z. B. mit einem Leistungstransistor, der von einer Stromquelle vorgespannt wird), aber sie kann auch im Gegentakt implementiert werden, mit den üblichen zwei komplementären Transistoren. Dies ist eine viel bessere Lösung, da der Strom, der ausgegeben werden kann, bevor eines der Geräte schaltet, viel höher ist als im Single-Ended-Fall (von 2x bis 4x, je nach Topologie, Geräten usw.).

Single-Ended-Klasse A weist eine meist asymmetrische Verzerrung (gerade Ordnung) auf, während Push-Pull-Klasse A größtenteils symmetrisch ist, wenn sowohl Push- als auch Pull-Hälften gut aufeinander abgestimmt sind. In beiden Fällen gibt es keine Übergangsverzerrung, weil es keine Frequenzweiche gibt!

(Die Definition von Crossover ist, wenn ein Gerät abschaltet und die Steuerung des Ausgangs an das andere Gerät übergibt. Da Klasse A bedeutet, dass beide Geräte immer eingeschaltet sind, gibt es per Definition keine Crossover).

Klasse AB tritt auf, wenn der Ruhestrom der Ausgangsstufe nicht ausreicht, um den benötigten Strom zu decken, sodass eines der Geräte abschaltet. Dies ist eine Überkreuzung, tritt jedoch nicht bei Nullstrom auf. Es tritt auf, wenn der Ausgangsstufe die Leerlaufvorspannung ausgeht, sodass das Signal stark genug sein muss, um es auszulösen. Bei kleinen Signalen und kleinen Strömen arbeitet es in Klasse A.

Klasse B tritt auf, wenn nur ein Gerät gleichzeitig eingeschaltet ist. Dieser ist schwierig richtig hinzubekommen und führt normalerweise zu Übergangsverzerrungen.

Weitere Details: https://sound-au.com/articles/amp-class-f1.gif

Nun kann ein Verstärker alle möglichen asymmetrischen Verzerrungen erzeugen, wenn nur eines der Ausgabegeräte (oder Treiber) in die Luft gesprengt wird.

Außerdem testen Sie mit einer Lautsprecherlast, die induktiv ist. Das solltest du nicht tun. Erstens, wenn der Verstärker wirklich durchbrennt und ein Ausgabegerät kurzschließt, gibt es die volle DC-Schienenspannung aus, und dies wird Ihre Woofer-Schwingspule schmelzen.

Zweitens ist dies bei einer ohmschen Last ziemlich offensichtlich, da die Hälfte des Signals fehlt. Wenn bei einer induktiven Last wie einem Lautsprecher ein Ausgabegerät kaputt geht, wird die Ausgabe während der Hälfte des Zyklus nicht gesteuert, und Sie erhalten alle möglichen seltsamen Signalformen. Diese sind lediglich eine Wechselwirkung des außer Kontrolle geratenen Verstärkers mit der wackelnden Impedanz des Lautsprechers und helfen Ihrer Diagnose nicht.

Verwenden Sie also eine ohmsche Last. Je nachdem, wie die Dinge ausgefallen sind, wird möglicherweise noch etwas Strom von den Treibern an den Ausgang geliefert, sodass das Ausgangssignal eine gute Hälfte und eine sehr schwache Hälfte haben kann. Da Treibertransistoren nicht für den vollen Ausgangsstrom ausgelegt sind, werden sie durch zu langes Arbeiten zerstört. Sie sollten also eine Last von etwa 100 Ohm verwenden und die Signalstärke nur sehr vorsichtig erhöhen.

EDIT: Schaltplan im Netz gefunden:

Dies ist ein Klasse-AB-Verstärker. Es kann mehr oder weniger tief in Klasse A vorgespannt werden, indem der Poti mit der Bezeichnung VR501 auf den Schaltplänen gedreht wird, aber beachten Sie, dass der Kühlkörper höchstwahrscheinlich "kostenoptimiert" wurde und daher überhitzt.

Der einfachste Weg, um festzustellen, ob es sich um einen Klasse-A-Verstärker handelt, besteht darin, ihn anzuheben: Wenn er nicht angemessen schwer ist und sichtbar riesige Kühlkörper aufweist, ist er keine Klasse-A-Verstärker.

EDIT 2 (mit Ihren Schaltplänen):

Der Optokoppler, über den Sie sich wundern, ist mit dem Vorspannungsregler der Ausgangsstufe verbunden. Es wird auch von den Operationsverstärkern in der oberen rechten Ecke angetrieben. Beachten Sie die Dioden dort.

Daher denke ich, dass es den Leerlaufstrom der Ausgangsstufe in Abhängigkeit von einem Durchschnitt der Ausgangsspannungshüllkurve anpasst und den Verstärker in (oder fast in) Klasse A hält. Cleveres Schema, um es weniger zu einem Raumheizgerät zu machen, aber immer noch Klasse A .

Dies ist KEIN Klasse-A-Verstärker.

Nachdem Sie das Video gesehen haben, sieht es so aus, als ob dem Signal, das in einen Klasse-B-Verstärker mit Übergangsverzerrung eingespeist wird, etwas Gleichstrom (oder eine sehr niedrige Frequenz) hinzugefügt wurde.

Der DC bewegte die Frequenzweiche über Unebenheiten zu einer nicht mittigen Position, was zu einer asymmetrischen Verzerrung führte. Mit anderen Worten, die Überkreuzung erfolgt bei Spannungen ungleich Null.

Also meine Vermutung zum Verstärker:
- Hat eine schreckliche Übergangsverzerrung
- Er ist Klasse (A)B
- Sein Eingang ist DC-gekoppelt und hat eine unnötige Vorspannung aufgenommen
- Sein Ausgang ist AC-gekoppelt

So, ich melde mich mit einem Update zurück! Nochmals vielen Dank für alle Antworten und Hinweise, ich habe es geschafft, es zu reparieren! Ich werde die Lösung hier posten, falls es jemanden interessiert oder jemand anderes auf das gleiche Problem stößt.

Das ist also das Hauptgerät: Ich habe die wichtigsten Transistoren für diese Ausgabe kommentiert, und es ist definitiv bis zu einem gewissen Grad Klasse AB, es hat ein Paar 2SA1490 PNP und ergänzende 2SC3854 NPN-Transistoren für jeden Kanal (und hat 2x Ausgang für pro Kanal, also 8 Haupttransistoren).

Ich begann damit, einen Sinuston durch den Verstärker zu verfolgen und die Wellenform mit einem Oszilloskop zu messen. Ich identifizierte TR525 und TR523 als verantwortlich für den positiven Teil des Signals auf dem linken Kanal und bestätigte, dass ihnen die 53-V-Versorgungsspannung am Kollektor (dem mittleren Pin) fehlte, wie in den Antworten theoretisiert. Hier ist der relevante Teil des Schaltplans:

Beachten Sie, dass die Spannung an TR511 und TR519 vorhanden war. Daher suchte ich nach der positiven Stromversorgungsschiene auf der Platine um die Elektrolyte herum und entdeckte etwas Korrosion an den Schienen unter den Elektrolyten. Ich hatte zuvor das braune Zeug um die Elektrolyte herum bemerkt, aber es ignoriert, weil ich dachte, es sei Klebstoff, um die großen Komponenten an Ort und Stelle zu halten. Hier habe ich die Kappen entlötet, und es ist deutlich zu sehen, dass die untere linke Schiene tatsächlich vollständig korrodiert ist.

Ich nehme an, dass aus den Kappen irgendwann etwas Elektrolyt ausgetreten ist und die Schienen langsam weggefressen haben - aber das ist definitiv viele Jahre her, und seltsamerweise konnte ich an keiner der Kappen sichtbare Schäden feststellen. Die Kappen wurden in Ordnung getestet, also habe ich die Platine im Grunde gereinigt, die Schienen durch isolierten Kupferdraht ersetzt und es funktioniert wieder wie ein Zauber!