Signalverfolgung in Hifi-Geräten - einfach gemacht

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Heute soll es mal um die Signalverfolgung gehen, es tauchten kürzlich häufiger Fragen auf, wie man das denn anstellt, heraus zu bekommen, wenn nur noch ein Kanal spielt, wo dann die Unterbrechung steckt, die den Signalverlust bewirkt. Es kann ja die unterschiedlichsten Ursachen haben, dass ein Signal innerhalb eines Verstärkers nicht mehr weitergeleitet wird. Defekte Transistoren, unterbrochene Leiterbahnen, verbrannte Widerstände oder auch kurzgeschlossene Kondensatoren sind einige der möglichen Ursachen dafür. Um das herauszufinden, bedient man sich der Signalverfolgung – was nichts anderes bedeutet, das eingespeiste Signal im Verstärker sichtbar zu machen (möglicherweise auch nur hörbar, das ist eine andere Methode, die aber genau so funktioniert, nur dass man die Signale dann nicht sehen kann)  und somit festzustellen, bis wohin das Signal noch vorhanden ist.

An dieser Stelle eine Bitte an die versierten Leser – bitte nicht jedes Wort auf die Goldwaage legen und sich auch nicht über „fehlende“ Erläuterungen aufregen. Es soll eine grobe und systematische Anleitung sein, die sich für Nichtversierte nur auf das Allernotwendigste beschränkt, um diese Leser nicht zu verwirren. Danke dafür.

Für diese Erläuterung habe ich einen Harman/Kardon Receiver Model 930 benutzt, der gerade auf meinem Tisch steht. Dieser spielt bei Phono nur auf einem Kanal, alle anderen Quellen spielen einwandfrei. Diese Information schränkt die Suche nach der Unterbechung mehr oder weniger auf den Phonovorverstärker ein, was die Ausführungen hier doch deutlich geringer ausfallen lässt.

Das ist der 930, ein Receiver von 1972, der auch heute noch recht beliebt ist.

Diese Platine ist der Phono-Vorverstärker, also jener Teil des Receivers, der ausschließlich dafür zuständig ist, die kleinen Signale der Tonabnehmer zu verstärken, die etwa nur 1% so stark sind, wie die von Kassettendecks, Tunern oder CD-Playern. Der Phono-Vorverstärker hat einerseits die Aufgabe die Signale der Tonabnehmer auf das Niveau der anderen, hochpegeligen Signale zu bringen und andererseits die Signale der Schallplatten zu entzerren. Die Musik auf den Schallplatten wird absichtlich „verzerrt“ in die Rillen geschnitten, damit dort mehr Informationen drauf passen. Tiefe Töne werden in der Breite der Rillen geprägt, reduziert man die Bässe sehr stark, dann wird die Rille sehr viel schmaler und die Platte kann länger laufen auf jeder Seite. Das Absenken der Bässe und das gleichzeitige Anheben der Höhen wird im Phonovorverstärker wieder rückgängig gemacht, wobei dieser Vorgang als Norm früher einmal festgelegt wurde und dieser Kennlinie der Name RIAA- Ver- bzw. Entzerrung gegeben wurde. Aus genau diesem Grund ist der Phonovorverstärker kein linearer Verstärker, sondern gibt die Bässe extrem laut und die Höhen extrem leise wieder.

Dies ist der Schaltplan des Phonovorverstärkers, wie man sieht ein recht übersichtliches Gebilde, welches nur zwei Transistoren pro Kanal beherbergt.

Glücklicherweise findet sich in jeder ordentlichen Reparaturunterlage auch ein Platinenlayout, damit man die Bauteile dort auch rasch findet.Oben am Eingang (von den Phonobuchsen her kommend) geht das Signal über einen Widerstand und einen Kondensator zur Basis des ersten Transistors, an dessen Kollektor wieder herauskommt (das muss nicht immer so sein, in anderen Schaltungen kommt das Signal möglicherweise am Emitter heraus) und wird direkt an die Basis des zweiten Transistors geführt. An dessen Kollektor geht das Signal Richtung Ausgang. Die so genannte Gegenkopplung, in der die Entzerrung erledigt wird, lassen wir jetzt mal weg, das wäre sonst zu umfangreich.

Um so eine Unterbrechung zu finden, gehe ich so vor: ich speise ein Sinussignal aus einem Generator ein, den ich in seiner Ausgangsspannung regulieren kann. Das Signal wähle ich bewusst etwas zu groß, weil ich es dann besser auf dem Oszilloskop darstellen kann. In der Praxis würde ein so großes Signal zu starken Verzerrungen führen. Ist für das Fehlen des Fehlers aber unerheblich.  Zunächst schaue ich nach, ob das Signal am Eingang der Platine ankommt, denn dazwischen liegt noch ein Umschalter zwischen den Cinchbuchsen Phono1 und  Phono2.

Die Signale kommen aber sowohl links als auch rechts, gleich groß an – also ist davor alles in Ordnung. Bei der Reparatur ist es am Wichtigsten, dass man alle Ergebnisse von Messungen richtig interpretiert. So wie hier, wenn ich am Eingang auf beiden Kanälen korrekte Signale feststelle, dann muss ich mich um alle Bauteile davor nicht mehr kümmern.

Das ist unser benutztes Sinussignal am Eingang, dargestellt auf einem Oszilloskop – für mich das wichtigste und meistbenutzte Messgerät in der Werkstatt.

Jetzt prüfe ich den Ausgang der Phonovorverstärkerplatine und kann dort den gleichen Sinus messen, nur verstärkt – also größer.

Auf einem Oszilloskop werden die Signale auf einem Koordinatenkreuz  dargestellt (kennen wir alle noch aus dem Matheunterricht in der Schule, Ihr wisst schon mit X- und Y-Achse…), wobei die Querachse die Zeit darstellt (je höher die Frequenz des Signals, desto mehr Schwingungen werden pro Einheit angezeigt), die Höhe des Signals stellt die Größe (in Volt) des Signals dar.

Jetzt prüfe ich den anderen Kanal und stelle fest…

…da kommt leider kein Signal heraus. Nun habe ich eindeutig festgestellt, die Unterbrechung liegt in dem Kanal unten auf der Platine und zwar zwischen Eingang und Ausgang. Ich muss also nirgendwo mehr suchen – nur noch auf dieser Platine und auch da nur in der unteren Hälfte.

Hier sind die beiden Transistoren des defekten Kanals, also schaue ich zunächst mal an der Basis des ersten Transistors nach.

Da habe ich das Signal, es liegt allerdings zusätzlich Gleichspannung an, deshalb ist das Signal so weit oben im Bild.

Durch Umschalten auf „AC“ am Oszilloskop kann ich die Gleichspannung ausfiltern und es wird nur noch der Wechselspannungsanteil des Signals angezeigt.

Damit dies groß genug angezeigt wird, stelle ich die Empfindlichkeit des Oszlloskops etwas höher.

So, nun sieht es wieder „richtig“ aus.

Am Emitter des ersten Transistors habe ich immer noch ein Signal, der dürfte also in Ordnung sein.

Also zur Basis zweiten Transistors…

…auch dort noch ein Signal.

Nun zum Emitter des zweiten Transistors…

…und, ach, da ist kein Signal mehr!

Also habe ich den zweiten Transistor erneuert – und schon gab es wieder Signale auf beiden Kanälen.

Hier liegen beide Transistoren, der kaputte und der neue nebeneinander.

Hier ist der neue bereits eingebaut.

Und dann kontrolliert, ob der neue Transistor auch korrekt arbeitet…

…jawohl, das tut er.

Den defekten Transistor habe ich mal zur Verdeutlichung gemessen, mit einem Diodentest-Messgerät (ein sehr altes Grundig, was sich aber fantastisch ablesen lässt, weil es ein Rieseninstrument hat).  Die Basis-Kollektor-Strecke angelegt…

…zeigt das Instrument das typische „halbleiten“ für eine intakte Strecke des Transistors an – also in Ordnung.

Die Basis-Emitter-Strecke hingegen…

…ist hochohmig – also ist der Transistor dort defekt.

Ein Kurzschluss wird auf diesem Instrument übrigens so dargestellt.

Abschließend habe ich noch zwei Elkos mit einer Nennspannung von 6,3 Volt ausgetauscht, da diese häufig vorzeitig kaputt gehen, also nur vorbeugend erneuert.

Damit war die Reparatur dieses Gerätes soweit abgeschlossen. Ich hoffe, dies hat allen Fragenden zu diesem Thema wenigstens ein wenig geholfen.

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