Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Der chaotische Hauptfaden

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jein
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Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

hello liebe frickler!
ich bin ja eher stiller mitleser und neben meinem nixieprojekt (uhr mit datum, alles in kleinem eichengehäuse, das ich aus balken eines 400 jahre alten dachstuhles gezimmert habe, haha!) verfluche ich meinen Vorverstärker, ein Cyrus Pre - britisches High-End, behauptet man. Das innere lässt das nur teilweise vermuten.) jedenfalls spinnt die lautstärkeregelung. - eines der beiden Motorpotis fährt ständig hin-und her, oszilliert also um den gesuchten wert.

Funktionieren soll das ganze so:
Bildschirmfoto 2017-11-29 um 16.53.01.png
wenn ich das recht verstehe ist da also pro kanal je ein motorpoti mit zwei potis vorn dran, eins logarythmisch, eins linear. (absolut unfindbar, aber wie sich rausstellte, lag es eh nicht am poti…)
- das eine ist jeweils für die rückmeldung an die elektronik da, wo das poti gerade steht und gibt dementsprechend Spannung an die motoren der Potis weiter.
nun schwingt eines der beiden aber (bei manchen Lautstärkestellungen geht es, bei den meisten nicht…) immer ein stückchen vor/über den eingestellten wert, das gerät surrt also permanent und ist unbrauchbar.
Bildschirmfoto 2017-11-29 um 17.28.03.png
nach Schaltplanauftreiben hätte ich mit meinem halblaienhaften Verstand aus dem Bauch raus die beiden bipolaren Elkos C311 / C312 im Visier gehabt - also ausgetauscht gegen neue des gleichen wertes - nun osziliert das ganze weiter, aber eher noch schneller. Vermutlich warn die alten Elkos schon weit neben dem originalwert nach 20 Jahren im doch ziemlich warmen Gehäuse.
Was würdet ihr als nächstes angehen? Ich vermute ja, dass das für Mensch, die von Regelkreisen mehr verstehen eine Blickdiagnose… (Leistungskurs Elektrotechnik ist doch schon 12 Jahre her und nun mach ich beruflich was völlig anderes, auch wenn ich immer noch gern den Lötkolben schwinge :) )

1000 Dank!
Zuletzt geändert von jein am Mi 29. Nov 2017, 18:29, insgesamt 1-mal geändert.
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

sekunde, schaltplan folgt. offenbar zu groß ;)
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Fritzler
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von Fritzler »

Hier hat jemand die Dinger eiskalt ersetzt:
http://www.awiller.de/main/index.php?op ... mitstart=1

Die Frage ist erstmal obs nen mechanisches odern elektrisches Problem ist.
Mal beide Motorpotis gegeneinander tauschen um zu gucken ob der Fehler mitwandert ist dir sicherlich zu aufwendig?
Kuehnetec
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von Kuehnetec »

Hallo,
ich hatte schon mal einen Cyrus one Vollverstärker auf dem Tisch
da war auch das rein mechanische 3 Fach Poti defekt d.h die Kohleschicht des Potis war durchgerieben.
Das war aber ein klassisches Poti mit 3 Schleifbahnen 2x Volume und 1x Balance Kombi.

Vielleicht ist da auch bei dem Cyrus pre eine Schleifbahn des Potis
durchgerieben wie bei meinem Cyrus one Lautstärkepoti vermutlich ist Poti das vom gleichen Hersteller.

Ich hatte auch schon bei Cyrus Tunern und Cyrus CD Playern defekte vertrocknete Elkos könnte
im Vorverstärker auch vielleicht was mit der Spannungsversorgung sein z.b Spannungsregler außer Toleranz
oderes ist klassisch einfach ein Wackler.

Vielleicht hilft es mit kälte/wärme einzelne Bauteile/Spannungsregler/Transistoren/Elkos mal ein bisschen zu ärgern
könnte auch in Richtung Steuerung rund um den IC-OP der beiden Potimotoren liegen.

Tauschen der beiden Potis würde ich auch mal probieren um zu sehen ob der Fehler mitwandert.
Nur die Leiterplatten von Cyrus sind sehr empfindlich daher mit größter Vorsicht,guter neuer Entlötlize und
vernüftigen Lötzinn arbeiten und anständen Lötkolben ans Werk gehen.

Mfg Andreas
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

ich hab großzügig alle! elkos ausgetauscht die mit vertretbarem Aufwand erreichbar waren - ich glaube 3-4 sind übrig geblieben, aber die haben mit dem teil der schaltung nichts zu tun.
Potis gegeneinander tauschen habe ich als erstes gemacht - der fehler bleibt an gleicher position. Das poti wird es nicht sein daher.
Die Platine ist in der tat empfindlich - aber alles hat überlebt, haha!
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Bastelbruder
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von Bastelbruder »

Die Schaltung muß schwingen, wenn auch langsam.
Es gibt keine tote Zone die ein eventuelles mechanisches Spiel verstecken könnte. Und wenn die Integrator-Kondensatoren (311, 312) durch womöglich neue Folienkondensatoren ersetzt sind, fließt dort überhaupt kein Leckstrom mehr, der vorher die Regelschleifenverstärkung reduziert und das Schwingen verhindert hat...

Ich würde mal mit 10 Megohm experimentieren, das eine Ende an den OpAmp-Ausgang, und das andere an den Eingang der vom R-2R-DAC angesteuert wird. Wenn die Wirkung zu stark sein sollte (Motor läuft erst nach mehreren Schritten an), eine entsprechend kleinere Anzapfung der DAC-Leiter wählen. Q13->Q20 bzw. Q30->Q37
Zuletzt geändert von Bastelbruder am Mi 29. Nov 2017, 20:03, insgesamt 1-mal geändert.
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

Bastelbruder hat geschrieben:Die Schaltung muß schwingen, wenn auch langsam.
Es gibt keine tote Zone die ein eventuelles mechanisches Spiel verstecken könnte. Und wenn die Integrator-Kondensatoren (311, 312) durch womöglich neue Folienkondensatoren ersetzt sind, fließt dort überhaupt kein Leckstrom mehr, der vorher die Regelschleifenverstärkung reduziert und das Schwingen verhindert hat...
mhm. ehrlich gesagt war ein schwingen früher (und beim 2. poti) nie merklich der fall. vielleicht einmal kurz, und dann stand das ganze. sonst würden die potis ja ständig drehen und ziemlich flott den geist aufgeben?!
c311/12 waren bipolare elkos - ersetzt habe ich gegen bipolare elkos von frolyt.
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Bastelbruder
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von Bastelbruder »

Hoppla, habe meinen Beitrag oben noch etwas erweitert.
Ohne Leckstrom der (bipolaren) Elkos MUSS der Regelkreis schwingen.
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

Bastelbruder hat geschrieben:Hoppla, habe meinen Beitrag oben noch etwas erweitert.
Ohne Leckstrom der (bipolaren) Elkos MUSS der Regelkreis schwingen.
das klingt bei näherem überlegen logisch… ich werd mal ein bisschen probieren.
verstehe trotzdem nicht ganz dass das ganze offenbar auf den leckstrom der kondensatoren angewiesen ist bzw wie es dann dazu kommt dass der fehler auftritt. der leckstrom sollte mit älterwerden der kondensatoren doch eher größer werden? aber wer weiß!
andreas6
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von andreas6 »

Es gibt leider genug empierisch entwickelte Schaltungen, die theoretisch nicht laufen dürften. Dass sie es trotzdem tun, liegt an genau solchen Restströmen oder anderen parasitären Effekten, die der Schaltung nicht anzusehen sind. Kommen die Bauteile in die Jahre, verändern sich die Bedingungen und die Schaltung kollabiert scheinbar ohne Grund. Solide Elektronik sieht anders aus, die funktioniert auch im Simulator und in der Praxis langjährig einwandfrei. Einzig die Elkos machen nach 20 und mehr Jahren immer Probleme.

MfG. Andreas
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

andreas6 hat geschrieben:Es gibt leider genug empierisch entwickelte Schaltungen, die theoretisch nicht laufen dürften. Dass sie es trotzdem tun, liegt an genau solchen Restströmen oder anderen parasitären Effekten, die der Schaltung nicht anzusehen sind. Kommen die Bauteile in die Jahre, verändern sich die Bedingungen und die Schaltung kollabiert scheinbar ohne Grund. Solide Elektronik sieht anders aus, die funktioniert auch im Simulator und in der Praxis langjährig einwandfrei. Einzig die Elkos machen nach 20 und mehr Jahren immer Probleme.

MfG. Andreas
ja klar, das mit den elkos dachte ich ja auch gleich. nur dass jetzt (hoffentlich, das wäre ja die einfachste lösung) die neuen kondensatoren zu "gut" sind. :roll:
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ferdimh
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von ferdimh »

Mir erscheint auch die (proportionale) Regelverstärkung VIEEEEEEL zu hoch. 680K/1K (ca. Ausgangsimpedanz der R2R-Kette).

Für mich sieht das so aus, als hätte jemand auf Teufel komm raus "höchste Genauigkeit" gefordert.
Weniger ist hier mehr!
Zitat aus der Regelungstechnikvorlesung: "Ein Regler funktioniert nur DURCH seinen Fehler, der Versuch ihn zu nullen muss scheitern!".

Ich würde diesen Regler kurzerhand neu einstellen. Den Kondensator brücken, den Widerstand so lange verkleinern, bis das Ding OHNE ÜBERSCHWINGEN fährt. Als Anfangswert würde ich in die Größenordnung 100K gehen. Dann einen großen Kondensator rein. Jetzt MUSS das Ding regelmäßig hin und her eiern. Mit Widerstand parallel zum Kondensator (ich würde mit 1MΩ anfangen) dämpfen, bis das Ding nicht mehr schwingt. Dann den Kondensator verkleinern; möglicherweise sind 2µ2 ein guter Wert. Wie lange braucht der Motor, um den kompletten Bereich zu überfahren? Die Zeitkonstante sollte in der gleichen Größenordnung liegen.
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

Klar, ich denke das ist beinhart auf allerhöchste Genauigkeit getrimmt gewesen…
die Potis brauchen ca 6,5 Sekunden um den ganzen Bereich abzufahren.
Schwingen tut das ganze jetzt mit geschätzt 3-4Hz (die Potis haben gut zu tun, haha), vor Kondensatortausch deutlich langsamer, aber eben doch auch permanent.
DANKE schonmal für euern Input! ich melde mich sobald ich dazu komme.

Kurze Verständnisfrage - Zuerst Elko mit 100k brücken? dann dickeren elko rein, brückenden Widerstand drinlassen?

anyway - ich werd mal passende Widerstände besorgen und mal spielen.
shaun
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von shaun »

Vielleicht einfach mal messen, ob die Ausgangsspannung des lin-Potis stabil ist. Wenn ich ein altes Poti nehme, DC an die Enden und den Schleifer ans Oszi sehe ich eigentlich IMMER irgendwas zwischen leichem Rauschen und grobem Springen
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

ja, das hatte ich auch schon vor nochmal zu machen. halte ich aber für wenig plausibel, nachdem der fehler bei potitausch nicht seite wechselt… ;) aber notfalls muss ich halt potiinnenleben umbasteln. dieses alps motorpoti mit lin + log 20k-poti ist absolut nicht zu finden. dass es nicht zwei logarithmische sind ist mir erst nach finden des schaltplanes klargeworden, einen ersatz mit 2x logarithmisch gabs sehrwohl. da schwingts aber genauso umher.
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ferdimh
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von ferdimh »

Nein, nicht den Elko mit 100k brücken.
Der Regler hat zwei Pfade, die hier sehr ineinander verschachtelt sind:
Der Ausgang des Operationsverstärkers versucht immer beide Eingänge auf die gleiche Spannung zu bekommen. Damit das klappt, auch wenn das Poti nicht genau das steht, wo die R-2R-Kette hinwill, fließt ein Strom über das diskutierte R(680k)-C(2,2µ)-Glied vom Ausgang zurück in die R-2R-Kette. Die Ausgangsspannung ergibt sich also dadurch, welcher Strom durch den R-C-Zweig fließen muss, damit die Eingänge im Gleichgewicht sind. Für einen gegebenen Fehler (sagen wir, 5mV, 0.1% des gesamten Wegs!) muss ein bestimmter Strom fließen. Das sind, wenn ich richtig überschlagen habe, 5µA. Um 5µA fließen zu lassen, müssen an 680k 3,4V abfallen. Dieser Wert ist proportional zum Fehler. Deswegen ist das ein Proportionalregler (P-Regler).
Um den Strom aufrecht zu erhalten, muss aber außerdem der Kondensator geladen werden. Diese Spannung addiert sich auf die Spannung am Widerstand noch obendrauf. Da ein konstanter Strom an einem Kondensator zu einem gleichmäßigen SpannungsANSTIEG passt, muss die Ausgangsspannung immer weiter ansteigen, bis der Fehler verschwindet (oder dem Operationsverstärker der Saft ausgeht). Im Beispiel muss die Spannung jede Sekunde um 1,1V ansteigen. Dieser Anteil ist die Summe aller vergangenen Fehler, also das Integral (deswegen ist das ein I-Regler).

Der P-Regler ist schön einfach zu verstehen und liefert hier eigentlich schon ganz gute Ergebnisse. Dummerweise braucht es einen gewissen Fehler, bis sich das Gebilde in Bewegung setzt. Bei den oben dargestellten 5mV/5µA Fehler entstehen 3,4V am Reglerausgang, nach den Zenerdioden ist nichts mehr übrig. Kleine Fehler werden also nicht ausgeregelt. Dafür ist der P-Regler recht schnell und neigt relativ wenig zum Schwingen.

Der I-Regler wird hier immer schwingen. Er betrachtet immer die komplette Vergangenheit und reagiert sehr träge (oft viel zu träge). Der I-Regler regelt aber jeden beliebig kleinen Fehler aus.

Hier ist eine Kombination verbaut. Der P-Regler fürs "grobe" (immerhin ungefähr 0,5° Drehwinkel in vorliegender Dimensionierung, die ich nicht besinders geschickt finde) und der I-Regler fürs "feine". Der darf dafür auch länger brauchen. Die beiden kombiniert einzustellen macht aber Schwierigkeiten.
Also Schritt 1: Bau auf P-Regler um (Kondensator raus, Brücke rein). Bring das Ding erstmal so zum Laufen. Wenn das geht, kann man sich Gedanken drüber machen, was es noch mit dem Kondensator zu optimieren gibt.
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Bastelbruder
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von Bastelbruder »

:?: Ich hab da jetzt ein kleines Verständnisproblem. Der Integrator hat keine - garkeine DC-Gegenkopplung. Er hat zwar eine endliche Verstärkung die Schwingungen verhindern könnte. Und die tote Zone mit zweimal 5V1 +2 Diodenstrecken ist bloß eine Zeitverzögerung in Verbindung mit den 2,2 µF.

Der DAC hat 9 bits, macht 500 Stufen aus geschätzten 5 Volt. ->Eine Stufe = 10 mV. Der TL072 hat eine angegebene Verstärkung von 200V/mV (bei 2 kOhm Last) also ist er bei Betrachtung der toten Zone (10 V) um Faktor 200 zu gut und kann der eine DC-Gegenkopplung vertragen. 1 Meg über den Kondensator gegen 1 K des DAC erscheint da gerade richtig, die geschätzten 10Meg sind tatsächlich noch zu groß.
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ferdimh
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von ferdimh »

Ich vermute, dass das Ding permanent so kleine Rucke gemacht hat, dass es halt keiner gemerkt hat. So schlecht ist kein bipolarer Elko. Jetzt sind die Rucke durch die Veränderung irgendeines Parameters größer geworden... Spiel im Getriebe? anderes/verharztes Fett?
Robust ist halt anders, und irgendwann bockt das dann...
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

Die Potigetriebe (schnecke) + Rutschkupplungen hab ich gleich als erstes gereinigt und gefettet - das wirds nicht sein.
Robust: weiß ich nichtmal - bislang hat die Kiste 20 Jahre intensivste Nutzung ohne Zicken mitgemacht. mh!
Wenn ich mir den noch funktionierenden Kanal einmal ansehe scheint es, als würde der Poti z.b. beim lauter drehen einmal kurz minimal übers Ziel schießen und dann einmal ein winziges Stück zurück - damit hat sich die sache. An dauerhaft mit kleiner Amplitude schwingen glaube ich nicht - dann wären die Potis mechanisch längst im Eimer.
abgesehen davon: testweise hab ich neue motorpotis mit 2x linearen potis eingesetzt, was ja zumindest testweise gehen sollte (nur dass linear lautstärke regeln wenig spaß macht, haha) - aber auch da wars der gleiche Kanal der rödelte…
wird leider arbeitsbedingt ein bisschen Dauern bis ich dazu komme - aber ich werde berichten! (außerdem ist ein Leben ohne Musik bekanntlich möglich, aber sinnlos!
danke insbesondere ferdimh für die Ausführlichkeit…! ihr seid die besten!
jein
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

Soooo.
herrje, das hat ewig gedauert - bin einfach zu selten dazu gekommen.
was am ende nach viel probieren geholfen hat: je 500k parallel zu den 680k der R365 bzw. R368. Jetzt schwingt alles langsamer, so dass er nicht mehr soweit überschießt und nach 2-3mal pendeln ruhe gibt. Jetzt hab ich zwar vermutlich ein bisschen genauigkeit eingebüßt, aber immerhin tuts wies soll.

danke euch! :D

jakob
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Re: Fehlersuche bei defekter Lautstärkeregelung

Beitrag von jein »

ihr könnt euch ja garnicht vorstellen wie schön es ist wieder musik im zimmer zu haben und die ganzen neuen platten zu hören die sich angestaut haben. ich habe zwar das gefühl im unteren lautstärkebereich ein wenig an regulierbarkeit eingebußt zu haben, aber so leise höre ich sowieso quasi nie. :mrgreen:
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