Mindre reparation af SAE 220


SAE 220 er en anden udgave af den ellers populære SAE 2200. Den er fuldstændig identisk indvendig med SAE 2200 og det er derfor kun fronten der er anderledes her.

Denne forstærker kom til reparation med en kraftig forvrængning på kanal B. Den kunne dog under et vis mindre lydniveau spille uden forvrængning. Men når der spilles moderat højt indtraf forvrængningen i en grad man ikke var i tvivl om at der var noget galt.

Da den blev sat på testbænket lod jeg mærke til, at forvrængningen indtraf periodisk og det lyd nærmest som om der blev trykket på en knap når forvrængningen indtraf.

Så den kunne altså i nogle perioder spille højt uden forvrængning, men for det meste var der forvrængning. Kanal A fejlede ingenting.

Men lad os kigge nærmere på forstærkeren og se hvad problemet er.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 001)

Ganske fin lille solid 2x 100W (8 ohm) effektforstærker. Som er meget simpelt opbygget. Den har ikke nogle on/off knap, så den skal enten afbrydes ved stikkontakten eller via en forforstærker der har lysnet stik udgange med relæ.

SAE har dog monteret en "power" lysdiode så man idet mindste kan se om den er tændt eller ikke. Så det er da lækkert nok.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 002)

Først vil vi gerne lige have et visuelt billede af hvordan forstærkeren formidler signalbehandlingen igennem forstærkeren.

Vi måler nu med et oscilloscope på højttalerudgangen med fuld udsving ved 1Khz, uden belastning og med 1,5V på indgangen. For at kontrolleret om sinus kurven kan gå rent igennem forstærkeren uden forvrængning.

Vi kan så her se på Kanal A, hvor der ganske rigtig heller ikke skulle være noget i vejen, at den ser sund og rask ud.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 003)

Men her på Kanal B, er det helt tydeligt, at der bestemt er noget galt. Vi måler på samme måde som ved Kanal A. Og kan ganske rigtig se den forvrænger meget voldsomt ved fuld udsving. Kurven er fuldstændig knækket over i den positive halvperiode på sinuskurven. Vi skønner os at få afbrudt indgangssignalet igen.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 004)

Kanal B forvrænger dog ikke hele tiden. Op til 0,6V i indgangen ser det helt fint ud. Dette kunne tyde på at der er en transistor som er defekt der bliver sat ind over de 0.6V, som så gør at signalet voldsomt påvirkes.

Men lad os få skilt forstærkeren ad og kigge nærmere på problemet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 005)

Vi kigger ned i forstærkeren for at se om der skulle være nogle synlige skader i form af sorte afbrændte komponenter eller lign.

Det eneste vi kan konstatere fra denne vinkel, er lidt støv…

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 006)

For at vi bedre kan se, tager vi frontpladen væk og konstatere, at her ser det også fint ud ved strømforsyningen og effekttrinnet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 007)

Overraskende nok, ser alt faktisk ud til at være helt i orden. Pre-trinet ser også rigtig fint ud. Vi kan også samtidig konstatere at forstærkeren er helt original og aldrig pillet i før. Yderst pænt eksemplar af en snart 40 år gammel forstærker.

Men nu når vi ikke kan "se" at den fejler noget. Må vi i gang med at få måleudstyr på komponenterne for at finde fejlen.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 008)

Der sættes strøm til forstærkeren og vi kan se min net-spænding er på 231V. Det skal vi bruge for at se om forsyningen levere den spænding som der også står i diagrammet der skal være. Så vi kan udelukke forsyningen.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 009)

Det ser fornuftigt ud for den positive side af forsyning. Det fremgår nemlig af diagrammet at der skulle måles +/-55V. Alt indenfor 10% er acceptabelt. Så at der måles +54V kan næsten ikke blive tættere på de +55V.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 010)

Den negative side af forsyning ser her også helt acceptabelt ud med sine -54V. Så strømforsyningen virker umiddelbart stabil.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 011)

Vi ser her på om der skulle være nævneværdig DC på udgangen. SAE siger de selv anbefaler at deres forstærkere ikke overstiger 50mV på udgangen. Det kan vi konstatere at det ser ganske fint og acceptabelt ud på kanal A med 9,7mV, som også er den kanal der skulle være rask.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 012)

Kanal B måler højere med 21,4mV. Men stadig indenfor SAE’s anbefaling på de max 50mV. Så ud fra at der ikke er enorm meget DC på udgangen, kunne det tyde på at udgangstrinet faktisk fungere. Her tænkes der på effekttransistorende.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 013)

Vi måler her 4,4mV i BIAS (tomgangstrømmen) over den ene af de to emitter modstande i Kanal A (det samme måles over den anden emitter modstand). SAE indstiller praktisk talt alle deres effektforstærkere til 1,5mV over alle emitter modstande. Det kan vi også se på hovedprintet i SAE P50 effektforstærker. Så BIAS har altså rykket sig lidt siden den kom fra fabrikken.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 014)

Nu begynder det at blive interessant på Kanal B som er den kanal vi har et problem med. Der skulle her også have været målt en spænding over emitter modstandene. Hvilket måske alligevel kunne tyde på at fejlen ligger i effekttrinet, som fx en udgangstransistor der er defekt, måske afbrudt.

Men efter at have gennemmålt udgangstransistorende og komponenterne omkring, ligger fejlen ikke i effekttrinet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 015)

Temperaturen ser ganske fornuftig ud på Kanal A med de 26,3 grader og den er forventelig med en BIAS på de 4,4mV der blev målt.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 016)

Ligeledes på Kanal B hvor vi konstaterede der ikke løbede strøm igennem effekttransistorerne, skulle de ganske rigtig heller ikke udvikle varme. Og med de 25,6 grader, er det stort set stuetemperaturen vi måler her og da det er koldere end Kanal A, stemmer det igen også meget godt overens med vores målte data.

Nu har vi fået udelukket strømforsyningen og effekttrinet. Det betyder nu at fejlen må ligge på Pre-trinet, så lad os kigge nærmere på det.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 017)

Som vi igen her kan se, ser alt jo faktisk rigtig godt ud, der er ingen "varme skader" i form af brune afmærkninger på printet eller på komponenterne. Faktisk ser printet jo nærmest helt nyt ud.

Men for så at finde fejlen, skal vi have målt på komponenterne. Det der først måles på, er transistorerne for at måle om nogle skulle være kortsluttet eller afbrudt.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 018)

Så fandt vi fejlen. Driver transistor Q19 som er markeret med rød ring på billedet, er en 2SC1669 af typen TO-220, NPN. Det er den der laver alt balladen helt af sig selv, upåvirket af andre komponenter i kredsløbet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 019)

Her kan vi se hvor den er placeret i et udsnit af diagrammet. Der hvor de to røde punkter er, skulle der med et multimedia være målt en værdi den ene vej.

Det kan der også måles en gang imellem. Men for det meste er den helt afbrudt altså ikke kortsluttet men bare afbrudt hvor der intet måles mellem de to forbindelser.

Det forklare hvorfor BIAS går i nul, når der ingen gennemgang er, da effekttransistoren ikke bliver sat i gang af driver transistoren der styrer den.

Dette er faktisk et meget sjældent tilfælde. Det ikke normalt en transistor går "selvmord" så at sige ved at afbryde sig selv og så at det sker periodisk.

For normalt er det sådan, at enten virker transistoren eller også gør den ikke. Det sjældent vi har med at gøre at transistoren virker i perioder.

Men transistoren er over 40 år gammel og de termiske forbindelser inden i transistoren slides også over tid. Derfor er fejlen stadig sandsynlig.

Det er i disse her tilfælde det kan være utrolig svært for en radiomekaniker at reparere udstyret fordi det, det ene øjeblik virker og det andet ikke.

Vi var bare heldig at den for det meste ikke virkede så der var en større chance for jeg ville finde fejlen.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 020)

Den gamle defekte transistor skal ud, for at vi kan sætte den nye i.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 021)

Jeg var faktisk så heldig at finde en "NOS" transistor. Altså en helt ny original transistor som har ligget på lager lige siden og det ret heldigt at finde det i dag når vi snakker om en transistor fra 70’erne.

Ellers skulle man ud og finde erstatninger. Det kunne også godt lade sig gøre, men problemet ved det er, at den nye transistor kan ændre på kredsløbet i en grad der ændre lyden.

Derfor er det som udgangspunkt altid en god idé at holde kredsløbets komponenter så originalt som muligt, således man bibeholder forstærkerens "sjæl" så at sige. Da ingeniøren bag forstærkeren havde valgt dem af en grund i sin tid.

Med mindre man selvfølgelig har kundskaber nok til at vide sig sikker på, at de ændringer man måtte lave gør det bedre for kredsløbet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 022)

Transistoren til venstre i billedet er den gamle defekte, hvor vi til højre kan se jeg har gjort den nye transistor klar ved at bøje benende og klippet det midterste ben af som ved den gamle, da det midterste ben har samme forbindelse som huset på transistoren. Derved har SAE så valgt at bruge skruen der spænder transistoren fast på kølepladen, som forbindelsen for det midterste ben.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 023)

Nu er den nye transistor sat i printet så vi kan sætte Pre-trinet tilbage i forstærkeren og få målt på forstærkeren om det hele virker igen.

Man ser også at jeg har haft den anden 2SC1669 transistor ude fra den modsatte side af printet. Det har jeg fordi, at efter jeg har gennemmålt alt på printet for at sikre der ikke var andre komponenter der var beskadiget.

Lavede jeg derfor "udelukkes metoden" ved at bytte rundt på transistorerne. Således at fejlen derved gerne skulle flytte sig til den anden kanal (Kanal A) og det gjorde den. Hvor at det nu var Kanal B der virkede korrekt. Derved var jeg 100% sikker på det KUN var transistoren der var fejlen og jeg så roligt kunne bestille en ny transistor hjem og intet andet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 024)

De gamle lodninger på printet ser rigtig fine ud.

Det er en rigtig god idé ved gamle forstærkere af denne alder, at gennemgå lodninger for at de ikke er knækkede osv. Det kan nemlig godt ske når apparater har været flyttet rundt på igennem tiden, så kan lodningerne nemmere knække og skabe dårlige forbindelser over tid.

Her er et godt eksempel på hvordan knækkede gamle lodninger kan se ud.

Men i denne forstærker er alle lodninger helt iorden.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 025)

Nu kan vi tydeligt se, at der er gang i BIAS igen på Kanal B med de 20,8mV. Men det er for højt, så vi skal have justeret det lidt ned.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 026)

Ligeledes på Kanal A har BIAS ændret sig lidt med 5mV siden de før 4,4mV.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 027)

Vi justere først på Kanal A som ses med skruetrækkeren øverst i billedet. Der sidder nemlig BIAS potmeteret for Kanal A.

Kanal B's BIAS potmeter sidder nedenunder når man kigger oppe fra, altså bag ved de store grå lytter.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 028)

På Kanal A justere jeg BIAS til at ligge mellem 2,5mV til 3mV imod de normale 1,5mV som SAE justere dem til normalt.

Det har jeg bedst erfaringer med omkring lyd og performance ved SAE's produkter.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 029)

Sådan skal BIAS også justeres for Kanal B.

Disse målinger er fortaget løbene så den efter at have stået i ca. en times tid ved stuetemperatur i tomgang har den værdi som vist på displayet på 2,7mV. Således at BIAS svinger sig lidt mellem 2,5mV til 3mV alt efter temperatur i rummet i tomgang.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 030)

DC på udgangen på Kanal A er der stadig ikke for meget af. Den ligger på 10,7mV som er ganske acceptabelt.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 031)

Det samme med Kanal B med de 22,7mV.

Derved har vi forstærkeren under de anbefalede 50mV som SAE siger.

Det er normalt for SAE's produkter at den ene kanal måler ca. dobbelt så højt som den anden. Bare den der måler højest ligger under 50mV så er alt i orden omkring DC på udgangen.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 032)

En måling fra Kanal A med oscilloscopet på højttalerudgangen med fuld udsving ved 1Khz, uden belastning og med 1,5V på indgangen. Fortæller os her at forstærkeren virker helt som den skal. Kurven er uden knæk og ser rigtig fin rund ud.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 033)

Ligeledes kan vi nu se med samme måling som ved Kanal A, at Kanal B nu virker helt som den skal igen. Det voldsomme knæk på kurven før er nu helt væk og den kan nu forstærke signalet helt op uden forvrængning overhovedet.

SAE 220 effektforstærker

(Billed: 034)

Forstærkeren er samlet og er nu klar til at spille god musik igen som SAE er bedst til.

Tak fordi i så med. ;-)