Abstract
In Noord Nederland zat ooit een bedrijf dat modificaties uitvoerde aan Sonneteer Alabaster versterkers. Het doel was om ze zo goed mogelijk te laten klinken. Beter dan hoe ze uit de fabriek kwamen. Het bedrijf bestaat niet meer en dus kunnen eigenaren van deze gemodificeerde Sonneteers niet meer terug voor reparaties. Om de versterkers ook in de toekomst te kunnen blijven repareren heb ik dit artikel geschreven. Ik ga niet in op de mogelijke klankverbetering: dat is immers subjectief. Wel is het een analyse van wat ik als elektronica ingenieur tegenkwam toen ik een dergelijke gemodificeerde versterker ter reparatie aangeboden kreeg. Ik geef technisch commentaar, reik mogelijke verbeterpunten aan en probeer door middel van reverse engineering de modificaties in kaart te brengen.
De Sonneteer Alabster
Deze versterker werd voor het eerst in 1997 op de markt gebracht door het Britse bedrijf FTM Marketing Ltd. Het merk is nooit een grote naam geworden, maar heeft wel een kleine groep trouwe liefhebber. Het lijkt erop dat de versterker erg populair was (en is) in Noord Nederland. Voor mij is het nu al het tweede exemplaar dat in korte tijd in mijn lab ontvang.
Modificaties
Met de komst van de Alabaster begint een Nederlands hifi bedrijf modificaties aan te bieden die het apparaat beter zou laten klinken. Deze modificatisch zijn echter nooit gedocumenteerd, of in ieder geval is de documentatie niet openbaar beschikbaar. En nu het bedrijf niet meer bestaat is het moeilijk om reparaties te laten uitvoeren aan een gemodificeerd apparaat.
Documenteren
Omdat ik verwacht dat er nog wel meer gemodificeerde Sonneteer Alabasters zullen opduiken heb ik de moeite genomen het exemplaar dat ik recent ter reparatie aangeboden kreeg uitgebreid te analyseren en te documenteren. Ik heb dit gedaan met de blik van een elektronica ingenieur (want dat ben ik) en niet als audiofiel (want dat ben ik niet). Ik geef technisch commentaar, reik mogelijke verbeterpunten aan en probeer door middel van reverse engineering de modificaties in kaart te brengen. Dit alles zodat ook anderen een gemodificeerde Sonneteer Alabaster zouden kunnen repareren.
Wat ik aantrof
Op de overzichtsfoto hieronder is al duidelijk te zien dat het hier niet gaan om een standaard uitvoering. Twee dingen vallen met name op: de bijzondere modificatie aan de netschakelaar en de zwevend gemonteerde elektrolytische condensatoren op de eindversterkerprint. Maar er is meer. Ik zal per modificatie een analyse doen.
Netzekering
Als eerste trof ik een heel gevaarlijke modificatie aan. De netzekering die in de netentree is geïntegreerd is omzeild. Een ontbrekende netzekering is in strijd met de regelgeving en bovendien heel onverstandig. De zekering beschermt niet zozeer het apparaat als wel de gebruiker in geval van een ernstige interne fout.
Aansluitdraden aan/uit schakelaar
Deze modificatie is vreemd en gevaarlijk. De 230 Volt bekabeling is vervangen door dunne draadjes, die vervolgens twee-om-twee getwist zijn. Waarom dit gedaan is kan ik niet verklaren. Wel kan ik zeggen dat dit een gevaarlijke modificatie is. De draden zijn veel te dun voor de toepassing. Bovendien zijn de draden niet goedgekeurd voor gebruik aan de netspanningskant. De isolatie is ook op verschillende plaatsen beschadigd waardoor er kortsluiting zou kunnen ontstaan.
De draden zitten vervolgens vastgekrimpt in een vlaksteker. Krimpen is op zich een goede manier van een verbinding maken, maar altijd met soepel snoer van de juiste diameter (gespecificeerd door de fabrikant van de vlakstekers). Twee en vier dunne draden met vaste kern zijn niet geschikt om te krimpen. Bovendien is een deel van de kabel bloot komen te liggen. Dat had op zijn minst geïsoleerd moeten worden. Wanneer de draden losschieten (en dat is in deze situatie heel goed mogelijk) kan de schade aan de versterker groot zijn. Ook kan de behuizing onder spanning komen te staan. En omdat de zekering ontbreekt is de enige veiligheid die er nog rest de stoppenkast.
Afgebroken pin aan/uit schakelaar
Geen modificatie, maar een defect. Een pin van de netschakelaar is afgebroken waardoor de schakelaar nu slechts een zijde van de netpanning kan schakelen. Afschakelen van een apparaat door middel van het onderbreken van een zijde van de netspanning is niet tegen de regelgeving, dus dit geeft geen onveilige situatie. Wel is het vreemd dat de pin is afgebroken: dat gebeurt niet vanzelf.
Aansluiting transformator
Dit is wederom een potentieel gevaarlijke modificatie. Vanuit de fabriek zijn de aansluitdraden van de transformator vastgesoldeerd op de printplaat. Nu zitten ze met schroeven vast. Het zijn geen speciale contactblokken (die zouden ervoor geschikt zijn), maar gewone bouten en moeren. Er is zelfs geen ring gebruikt om de draad op te sluiten. De bedrading bleek dan ook los te zitten. Mochten deze draden los zijn geschoten van de bevestiging dan hadden ze ze op zijn minst de zekering doen doorbranden (als die aanwezig was geweest).
Het rechter kanaal
Wat direct opvalt is het slechte soldeerwerk dat bovendien na afloop niet is schoongemaakt met isopropylalcohol. Later volgen nog detailfoto’s, maar er zijn behoorlijk veel koude soldeerverbindingen.
Een opsomming van wat er te zien is (met de dichtsbijzijnde component designator om het op de foto terug te vinden)
- LED2: slordig soldeerwerk (dat kan onbetrouwbare werking van het apparaat geven).
- C10: het component is niet vastgemonteerd op de print, maar zweeft er los boven, verder slordig soldeerwerk.
- P3: hier zou de lijn-in aangesloten moeten zijn. Maar deze zit aan de onderzijde van de print gesoldeerd.
- C9: vreemde modificatie, waarover later meer.
- R6 en R8: restanten van een doorgebrande weerstand. Dit kan een vroegere reparatie zijn geweest.
- C3: Condensator geplaats op een plek waar er vanuit de fabriek er geen zat.
- Over het algemeen: slordig soldeerwerk.
Het linker kanaal
Over het algemeen weer slecht soldeerwerk met veel koude lassen. Dit geeft kans op storingen.
- Q22 en Q23: dezelfde vreemde modificatie als bij het rechterkanaal.
- C22: het component is niet vastgemonteerd op de print, maar zweeft er los boven.
- R3: weerstand vervangen door draadbrug.
- C20: behuizing weggesmolten, waarschijnlijk doordat iemand met een soldeerbout is uitgeschoten.
Voorversterker
Hier lijken weinig modificaties te zijn uitgevoerd.
- AC1 en AC2: slecht soldeerwerk.
- C3: slordig geplaatste condensatoren.
Mysterieuze modificatie
Bij beide kanalen van de eindversterker is een printspoor doorgekrast en weer gerepareerd met een draadje. De reden van de modificatie is onduidelijk. Maar de uitvoering is niet vakkundig gedaan. De close-up laat duidelijk zien dat er een koude soldeerverbinding zit. Dit kan de oorzaak zijn van een mogelijk intermitterende fout. Ook kan de verbinding losschieten en de eindversterker in onbalans brengen. In het ergste geval brand de versterker dan door.
Zwevende condensatoren
Twee elektrolytische condensatoren zijn vervangen. De nieuwe exemplaren zijn los boven de printplaat gemonteerd en niet in de daarvoor bedoelde footprint (C22). De elco van het rechter kanaal is bovendien verkeerd om geplaatst. Dit is problematisch, omdat dergelijke condensatoren gepolariseerd zijn en kapot kunnen gaan wanneer ze verkeerd om geplaats worden.
Gesmolten component
Een condensator is behoorlijk beschadigd. Dit lijkt gekomen te zijn doordat iemand tijdens het solderen is uitgeschoten. Hoewel dit component mogelijk nog goed functioneerd is dat niet met zekerheid te zeggen. Een dergelijke fout kan gebeuren, maar het is ook gebruikelijk om dan het component uit voorzorg te vervangen.
Onbetrouwbare soldeerverbinding indicatie-LED
Een kleinigheidje, maar omdat het in deze versterker veel voorkomt toch een probleem dat ik wil documenteren: een slechte soldeerverbinding aan de indicator-LED. Er is bijna kortsluiting tussen de beide aansluitpennen. In dit geval zal een kortsluiting geen schade veroorzaken. De LED zal echter niet meer oplichten. De gebruiker kan dan ten onrechte denken dat de versterker uit staat terwijl deze aan kan staan.
Slechte soldeerverbindingen
Tot slot nog een opsomming van een aantal slechte soldeerverbindingen. Bedoelt om te laten zien waar je op moet letten wanneer je een dergelijke versterker onder handen krijgt
Ter vergelijk
Om een indruk te krijgen hoe een originele versterker eruit vind je hieronder een foto van het linker kanaal van een originele Alabaster.
Op de testbank
Ik heb de lijningang van de versterker aangesloten op een Hameg HM 8037 low distortion generator en de luidsprekeruitgang aangesloten op een 4 Ohm dummyload en een Trio VT-150 2 channel audio voltmeter. Om de frequentierespons te meten heb ik eerst met een 1kHz signaal uit de generator het geleverde versterkervermogen afgeregeld op 1 Watt en daarna de frequentie van de generator gevarieerd van 400Hz tot 50kHz. De test werd eerst uitgevoerd op het kanaal, dus het rechter kanaal was niet aangesloten. Tijdens deze test blies het rechter kanaal zichzelf spectaculair op. Een nadere inspectie liet zien dat een elektrolytische condensator verkeerd om op de printplaat was gesoldeerd. Dit was een modificatie die ooit uitgevoerd is.
Ik heb vervolgens de printplaat uit de versterker gehaald om de schade aan de onderzijde te inspecteren. Tijdens de demontage viel er een losse veiligheidsaardedraad uit de versterker vanonder de printplaat. Deze had al die tijd daar los (en met ontbloot koper) gelegen. De draad was aan de andere zijde wel aangesloten dicht bij de netentree. Ook zaten er twee losse stukjes schuimrubber onder de printplaat, misschien waren deze bedoeld om de losse draad te fixeren. Mogelijk is de losse aardedraad ook een modificatie geweest, maar het lijkt erop dat deze draad los is geraakt doordat er een koude soldeerverbinding was.
Wat er precies is gebeurt kan ik niet meer achterhalen. Ik heb de meting heel voorzichtig en doordacht uitgevoerd. Bovendien is dit een standaard meting die ik altijd uitvoer aan audioversterkers. Ik kan niet uitsluiten dat ik een fout heb gemaakt, maar die kans acht ik klein. De verkeerd gepoolde condensator kan het probleem hebben veroorzaakt. Elektrolytische condensatoren zijn gevoelig voor verkeerde ompoling. Maar in deze specifieke configuratie (DC blokkering audio ingang) lijkt het onwaarschijnlijk dat een defecte condensator de versterker zou kunnen opblazen. Een meer voor de hand liggende oorzaak zou de losse veiligheidsaardedraad onder de printplaat zijn. Tijdens de meting was de kap van de behuizing gehaald om toegang te hebben tot de elektronica. Door de handelingen die ik heb uitgevoerd kan het zijn dat de losse draad is verschoven en zo sluiting heeft gemaakt met de onderzijde van de printplaat. In dat geval is het vrij aannemelijk dat er veel schade zou kunnen ontstaan.
Hoe nu verder
Met de blik van een elektronica ingenieur kan ik niet anders dan concluderen dat de modificaties die in het verleden aan de versterker zijn uitgevoerd niet vakkundig zijn gedaan. Met name de modificatie aan het netgedeelte zijn verontrustend, omdat deze potentieel gevaarlijk zijn.
Helaas heeft de losgelaten aardedraad (door een slechte soldering) er waarschijnlijk voor gezorgd dat de versterker tijdens een meting verder kapot is gegaan.
Maar de versterker is zeker niet verloren. De gevaarlijke modificaties kunnen gemakkelijk ongedaan gemaakt worden en de doorgebrande transistoren kunnen vervangen worden. Maar even belangrijk is dat alle soldeerverbindingen gerepareerd zullen moeten worden. Dat is veel werk, maar het is te doen. Dat betekent dus een volledige revisie van de versterker.
Wel een disclaimer
Er is geen technische documentatie van Sonneteer om na te gaan welke componenten er oorspronkelijk in het ontwerp zaten. En dus is het niet mogelijk om na te gaan of er met de modificaties ook wezenlijke aanpassingen zijn gedaan aan het ontwerp. Aan de hand van gedetaileerde foto’s van andere versterkers is er veel te achterhalen, maar niet alles. Maar het is aan te nemen dat de eigenaar van de versterker tevreden is met de modificaties. Zolang de modificaties de technische werking van de versterker niet nadelig beïnvloeden (bijvoorbeeld door ongewenste instabiliteit en oscillaties) is het hoogst waarschijnlijk mogelijk om de versterker in gemodificeerde vorm weer goed werkend te krijgen. Maar wel zonder de potentieel gevaarlijke aanpassingen, die moeten er voor de veiligheid uitgehaald worden.
Reverse engineering
Om de versterker beter te begrijpen en ook beter te kunnen repareren heb ik geprobeerd het schema van de Alabaster te reconstrueren. Het reconstrueren kostte even wat tijd, maar ik denk dat dat het waard is. Ook omdat er vast wel meer mensen zijn met een Alabaster. Merk op dat dit dus geen origineel schema van Sonneteer is, maar een reconstructie die fouten kan bevatten!
Een nadere analyse van de modificaties
Ik heb nu het schema van de versterker achterhaald. En op het internet heb ik een serie gedetailleerde foto’s van het inwendige van een originele Sonneteer Alabaster gevonden. Nu kan ik de gemidificeerde versterker vergelijken met een origineel exemplaar en achterhalen welke modificaties er nu gedaan zijn.
Netzekering verwijderd
Dit is een modificatie die niet voldoet aan de officiële veiligheidseisen en is erg gevaarlijk. De modificatie had nooit gedaan mogen worden.
Onveilige bekabeling netspanningsgedeelte
Dit heb ik al uitgebreid besproken in het hoofdstuk “Wat ik aantrof”. Het gaat om een onveilige modificatie, die ook nog eens niet voldoet aan de officiële veiligheidseisen. Bekeken met een technische blik is er geen reden om aan te nemen dat deze modificatie invloed heeft op de geluidskwaliteit. Het zou zelfs kunnen dat door het gebruik van te dunne bekabeling er bij hoge belasting van de versterker een spanningsval over de bekabeling ontstaat die het maximale uitgangsvermogen kan verminderen. Al zal dit effect waarschijnlijk erg klein zijn.
Aansluitingen transformator
De aansluitingen van de transformator op de printplaat zijn oorspronkelijk gesoldeerd. Na de modificatie zitten ze geschroefd aangesloten. Er is vanuit technisch oogpunt geen verschil tussen gesoldeerde aansluitingen en geschroefde. Als de aansluitingen maar goed gemaakt zijn. En dat is bij deze modificatie echter niet het geval: de aansluitingen zitten losjes onder de schroeven vast en kunnen bewegen. Dit geeft een hogere overgangsweerstand, waardoor de aansluitingen warm kunnen worden. Ook kunnen de aansluitingen los komen met alle gevolgen van dien. Wanneer de modificatie goed uitgevoerd zou zijn geweest is het onwaarschijnlijk dat het invloed zou hebben gehad op het geluidsbeeld. Zoals de modificatie nu is uitgevoerd zou het zelf een negatief effect kunnen hebben. Dit omdat een slechte verbinding storing kan veroorzaken. En omdat de inwendige weerstand van de voeding nu hoger is geworden kan de voedingsspanning inzakken wanneer de versterker veel vermogen levert. Dit zou in theorie de lage tonen kunnen beïnvloeden, omdat lage tonen meer vermogen nodig hebben dan hoge tonen (bij gelijk volume).
Verbinding verbroken en hersteld
Op de printplaat is het printspoor tussen Q10 en Q11 respectievelijk Q22 en Q23 opzettelijk verbroken en weer hersteld met een dun draadje. Als elektronica ingenieur sta ik voor een raadsel: ik heb geen idee wat de bedoeling van deze modificatie is geweest. Omdat de modificatie niet vakkundig is uitgevoerd zal ik de verbinding op een technisch correcte manier herstellen.
Andere luidsprekerkabels
Het is niet zeker of dit een modificatie betreft of dat dit vanaf de fabriek er al was: de luidsprekerkabels. Het ziet er wel anders uit dan op de foto’s van het originele exemplaar. En de eigenaar vertelde dat dit een aanpassing was. Dus ik ga ervan uit dat het hier gaat om een modificatie. Als het inderdaad een modificatie is is deze prima uitgevoerd. Er is geen reden om dit aan te passen.
Massa-aansluiting anders gelegd
De massaverbinding tussen de voorversterker en de eindversterker loopt in het originele ontwerp niet parallel aan de plus en min voedingsaansluitingen. Dit vergroot de kans op het opvangen van brom en andere storing omdat er nu een aardlus aanwezig is. De massadraad parallel aan de andere voedingsaansluitingen laten lopen is een goede modificatie geweest.
Geen aanpassingen aan de elektronica
Wat opvalt is dat er geen enkel component van het oorspronkelijke ontwerp is vervangen. De elektronica is dus nog precies hetzelfde als hoe die origineel uit de fabriek kwam. Alleen de DC blokkeringscondensatoren C10 en C22 zijn vervangen door een exemplaar met een hogere capaciteit. Oorspronkelijk was de waarde 10uF, na de modificatie werd de waarde 100uF. Een andere waarde heeft invloed op de bandbreedte van de versterker omdat de condensator samen met de serieweerstand R15 en R36 een hoogdoorlaatfilter vormt. Het -3dB punt van een dergelijk filter is uit te rekenen met de formule f_c = 1 / (2piRC). Voor de originele uitvoering is dat 1/(6,28 * 11000 * 0.00001) = 1.45 Hz. En voor de gemodificeerde uitvoering is dat 1/(6,28 * 11000 * 0.0001) = 0.145 Hz. In beide gevallen is het -3dB punt extreem laag en ver beneden het minimale bereik van het menselijk oor. Ook is er geen enkele luidspreker die zo laag gaat. Technisch gezien is er geen reden om aan te nemen dat de modificatie invloed zou hebben op het geluid. De modificatie kan echter ook geen kwaad, dus zal deze aanpassen blijven.
Nieuwe modificaties
Ik denk dat de ingenieurs van Sonneteer het ontwerp behoorlijk goed geoptimaliseerd hebben. Het is een schoolvoorbeeld van hoe je in de jaren negentig van de vorige eeuw een kwalitatief goede eindversterker bouwde. De techniek op audiogebied was toen al flink volwassen. Er zijn tegenwoordig natuurlijk geweldig goede klasse D versterkers, maar als je voor analoog kiest kom je al snel uit op een soortgelijk ontwerp. Of het beter kan is moeilijk te zeggen, maar ik kan proberen wat technische verbeterpunten aan te reiken.
Weerstanden
In de Alabaster worden voornamelijk koolfilmweerstanden gebruikt. Metaalfilmweerstanden hebben een lager ruisgetal, maar waren in de jaren negentig van de vorige eeuw waarschijnlijk nog niet gemeengoed en in ieder geval duurder dan koolfilmweerstanden. In een modern ontwerp zullen zeker metaalfilmweerstanden toegepast worden. Het vervangen van de koolfilmweerstanden door metaalfilmweerstanden in de Alabaster is zonder meer mogelijk. In theorie zou het ruisgetal omlaag gaan. Maar het ruisgetal is ook afhankelijk van de gebruikte transistoren. Het is moeilijk te zeggen wat het uiteindelijke resultaat zou zijn.
Ontkoppeling spanningsregulatoren
In de voorversterker zitten lineaire spanningsregulators (REG1 en REG2). De datasheet van deze componenten specificeert ontkoppelcondensatoren van 100nF aan de ingang en uitgang. Deze zitten er niet. De condensatoren onderdrukken eventuele oscillaties van de regelaars. Ik ben nog nooit een ontwerp tegengekomen waar geen ontkoppelcondensatoren aanwezig waren.
Ook is het gebruikelijk om buffercondensatoren aan de ingang te plaatsen. Die zie ik hier ook niet. Aan de uitgang zitten deze er wel (C3 en C4). Het is moeilijk te zeggen of en wat de invloed zou zijn op het geluidsbeeld.
Opamps in de voorversterker
De CD en DIR ingangen koppelen rechtstreeks in op de eindversterker. De voorversterker is alleen in gebruik wanneer de ingangen L1, L2 en Tp worden gebruikt. De gebruikte opamps (JRC 2114D) zijn goede audio-opamps, maar ze zouden (mits de voedingspanning dat toelaat) vervangen kunnen worden door andere types. Dit zal zeker invloed hebben op het geluidsbeeld want elke opamp klinkt weer anders. Deze aanpassing heeft alleen inlvoed op audiobronnen aangesloten op L1, L2 en Tp en ook op de uitgang LnOut.
Transistoren matchen
De ingangstrap van de eindversterker is opgebouwd met een verschilversterker. Door de beide transistoren van deze versterkertrap te matchen en vervolgens thermisch aan elkaar te koppelen zal deze beter in balans zijn. Speciaal voor deze toepassing bestaan er zelfs dual-transistoren die samen op een silicon die zitten. Maar met de hand selecteren van transistoren en ze vervolgens twee aan twee te koppelen is ook een goede optie.
Stroombronnen ontkoppelen
Beide endtrappen (link en rechts) bevatten twee stroombronnen. Deze verzorgen de bias van de verschilversterkers. Per stroombron bepalen twee in serie geschakelde diodes het instelpunt. Een extra condensator parallel aan deze twee diodes zou in theorie de stroombron een lager ruisgetal kunnen geven, doordat de ruis veroorzaakt door de diodes dan wordt gefilterd. Tevens zorgt de condensator voor een beter regelgedrag van de stroombron, waardoor deze stabieler zal zijn.
Weer een disclaimer
Ik ben een elektronica ingenieur en geen audiofiel. De hierboven voorgestelde modificaties zijn puur vanuit een technisch standpunt gemaakt.
De renovatie
In plaats van een reparatie benader ik dit project als een renovatie. Namelijk het herstellen van vroegere fouten met het respecteren van de gedane modificaties (als deze niet gevaarlijk zijn). Het is dus nadrukkelijk geen restauratie, waarbij het apparaat weer in oorspronkelijke staat wordt gebracht. Dat laatste zou namelijk ook een goede optie zijn geweest, maar de eigenaar van de versterker wil graag zoveel mogelijk modificaties behouden.
Vuile behuizing
Na het verwijderen van alle printplaten bleek dat de behuizing erg vuil was. Veel plakkaten van een onbekende op kaarsenvet lijkende substantie zaten her en der op de bodem. Ook vond ik bolletjes tin, waarschijnlijk zijn deze tijdens het solderen van de soldeerpunt afgevallen en niet opgeruimd. Ik heb de behuizing grondig met isopropylalcohol gereinigd.
230 Volt gedeelte
Dit gedeelte was onveilig gemodificeerd. Alle bekabeling moest daarom vervangen worden. Bovendien was de netentree dusdanig aangepast dat deze niet meer te vertrouwen was. Deze heb ik ook vervangen. Alles is gedaan met kabels die geschikt zijn voor 230 Volt gebruik. Ook zijn alle open contacten geïsoleerd met krimpkous.
Voorversterker
De printplaat van de voorversterker was op enkele plekken beschadigd door oververhitting ten gevolge van soldeerwerk. Dit heb ik zo goed mogelijk proberen te herstellen door vooral flink schoon te maken. De vuile plekken konden verrassend goed met isopropylalcohol worden verwijderd.
De uitgangscondensatoren van de voeding (C3 en C4) waren in het verleden vervangen door exemplaren van een budgetmerk. Van dit merk is bekend dat ze vaak kapot gaan. Daarom heb ik er Panasonic long life high temperature exemplaren voor in de plaats gezet.
Aan de ingang van de spanningsregelaars REG1 en REG2 zouden volgens het datasheet van de fabrikant in sommige gevallen ontkoppelcondensatore moeten zitten. Paragraaf 6.1 van het het datasheet (DS0422 - Rev 36 - September 2018 www.st.com) zegt hierover:
In many low current applications, compensation capacitors are not required. However, it is recommended that the regulator input be bypassed with capacitor if the regulator is connected to the power supply filter with long lengths, or if the output load capacitance is large. An input bypass capacitor should be selected to provide good high frequency characteristics to insure stable operation under all load conditions. A 0.33 uF or larger tantalum, mylar or other capacitor having low internal impedance at high frequencies should be chosen. The bypass capacitor should be mounted with the shortest possible leads directly across the regulators input terminals.
Omdat de voeding van de voorversterker met relatief lange bekabeling aangesloten zit op de voeding van de eindversterker (the power supply filter) en de uitgangscapaciteit (output load capacitance) groot is is er dus een conpensatiecondensator van 0,33 uF aan de ingang van regelelaar REG1 nodig. De negatieve regelaar REG2 heeft om diezelfde redenen een compensatiecondensator van ten minste 22 uF nodig (Typical Applications, datasheet LM79xx Rev. 1.0.3 Fairchild Semiconductor Corporation). Aan de ingang van REG1 heb ik een keramische condensator van 0.33 uF geplaatst en aan de ingang van REG2 een kwalitatief goede elco van 47uF. Het lijkt overigens een ontwerpfout van Sonneteer te zijn.
Tot slot was de volumepotmeter versleten. Dit is normale slijtage en het is dus ook normaal dat deze een keer vervangen moet worden.
Wat er gedaan is:
- Reinigen met isopropylalcohol.
- Uitgangscondensatoren C3 en C4 vervangen door kwalitatief goede exemplaren.
- Compensatiecondensatoren aan de ingangen van spanningsregelaars REG1 en REG2 geplaatst. De condensatoren zijn geplaatst op respectievelijk positie C1 en positie C2.
- Nieuwe volumepotmeter geplaatst.
Eindversterker
Hier moet het meeste gebeuren. De printplaat is in slechte conditie: erg vuil door de fluxresten en er zijn veel slechte soldeerverbindingen. Ik ben begonnen met het reinigen van de printplaat met isopropylalcohol, wattenstaafjes en een tandenborstel. Beide zijdes zijn grondig gepoetst.
Soldeerverbindingen
Daarna ben ik alle soldeerverbindingen nagegaan. Koude lassen zijn opnieuw gesoldeerd en overtollige klodders tin verwijderd. Tijdens het weghalen van het overtollige soldeer kwam ik meerdere weerstanden tegen waarvan de pootjes doorgeknipt en weer aan elkaar gesoldeerd waren. Op zich al niet zo fraai, maar omdat de pootje vaak erg kort bij de behuizing waren afgeknipt, resteerde er soms maar een piepklein stukje draad waar de soldeer zich nauwelijks kon hechten. Daarom heb ik weerstanden R15, R16, R18, R36, R37 en R39 vervangen. Ook als dat niet nodig was heb ik componenten van het linker en rechter kanaal als paar vervangen, zodat de beide kanalen identiek blijven. Weerstanden R16 en R37 hadden een waarde van 11k, maar zijn vervangen door weerstanden van 12k. Deze weerstanden sluiten de audio-ingang af naar massa. De kleine verandering van 9% in waarde heeft verder geen invloed op de werking van de versterker.
Beschadigde condensatoren
Condensatoren C8 en C20 hebben smeltplekken in de behuizing. Daar is in het verleden waarschijnlijk een soldeerbout tegenaan gekomen. De schade lijkt oppervlakkig en de condensatoren zijn getest met een LCR meter. De test toonde aan dat de condensatoren technisch nog goed zijn. Ik heb daarom besloten deze condensatoren niet te vervangen.
Mysterieuze modificatie
In hoofdstuk “Wat ik aantrof” onder het kopje “Mysterieuze modificatie” beschrijf ik een voor mij onverklaarbare modificatie: printsporen zijn doorgekrast en hersteld met een heel dunne draadbrug. Ook zijn weerstanden R1 en R3 vervangen door een soortgelijke draadbrug. Door de reverse engineering weet ik dat de weerstanden in de fabriek al zijn vervangen door draadbruggen. Maar deze zijn later weer vervangen door heel dunne draadbruggen, gelijk aan die van de hierboven beschreven modificatie.
Omdat ik volgens de wens van de eigenaar zoveel mogelijk oude modificaties wil behouden heb ik de draadbruggen voorzichtig verwijderd, de print schoongemaakt en de draadbruggen opnieuw geplaatst. Tijdens het loshalen van de draadbruggen bleek een brug niet vast gesoldeerd te zijn. En die brug zat precies in het gedeelte van de versterker dat doorbrandde tijdens mijn test. Het zou kunnen dat dit de oorzaak is geweest. Met die kennis heb ik de vernieuwde modificaties onder de microscoop geïnspecteerd. Wat ik toen direct zag was dat de soldeer niet hecht op de draadbruggen. Met extra flux heb ik geprobeerd alsnog de soldeerverbindingen goed te krijgen, maar zonder resultaat. Er zat niets anders op dan deze modificatie ongedaan te maken. Voor R1 en R2 heb ik nieuwe draadbruggen gemaakt waar soldeer wel op hecht en bij de mysterieuze modificatie heb ik de printsporen hersteld door plaatselijk het soldeermasker te verwijderen en een draad over de plek die doorgekrast was te solderen.
Collectorweerstanden stuurtrap
De weerstanden R6, R8, R28 en R30 zijn in het verleden vervangen omdat ze doorgebrand waren. Deze weerstanden branden alleen door als de eindtransistoren kapot zijn. De eindtrap van de versterker is in het verleden dus een keer doorgebrand geweest. Sommige weerstanden hebben een brandplek op de print veroorzaakt en op een plek is een printspoor losgeraakt. Dit printspoor heb ik hersteld met superlijm.
De weerstanden zijn niet netjes geplaatst en ik heb besloten om ze te vervangen door nieuwe exemplaren met een hoger wattage. Tijdens normaal gebruik is een hoger wattage niet nodig, maar mocht de eindtrap het ooit nog eens begeven, dan is de kans nu groter dat de zekering eerder doorbrand dan de weerstanden. En dus is er meer kans dat de printplaat niet verder beschadigd raakt.
Elektrolytische condensatoren
Op de filtercondensatoren van de voeding na zijn deze allemaal vervangen. De meeste hadden smeltschade door uitgeschoten soldeerbouten en een condensator zat verkeerd om gepoold. Bovendien was niet duidelijk of het originele exemplaren waren of onderdeel van een modificatie. Er is heel veel kwaliteitsverschil onder elektrolytische condensatoren en om er zeker van te zijn dat het kwalitatief goede exemplaren zijn heb ik ze vervangen door Panasonic long life high temperature types.
Eindtrap
Omdat de eindtrap van het rechterkanaal tijdens het testen de geest gaf heb ik transistoren Q3, Q4, Q5, Q13 en Q14 moeten vervangen. Deze waren allemaal doorgebrand.
Luidsprekerkabels
De luidsprekerkabels tussen printplaat en de aansluitbussen op de achterkant van de behuizing zijn in het verleden vervangen. Deze luidsprekerkabels zijn prima en kunnen blijven zitten. Alleen hebben de kabels op twee plaatsen smeltschade doordat er een soldeerbout tegenaan is gekomen. Op een plek is de isolatie zelfs helemaal door en is de koperdraad zichtbaar. De smeltplekken heb ik afgedekt met krimpkous zodat er geen kans meer is voor kortsluiting.
Wat er gedaan is:
- Reinigen met isopropylalcohol.
- Slechte soldeerverbindingen gerepareerd.
- Weerstanden R15, R16, R18, R36, R37 en R39 vervangen.
- Beschadigde condensatoren C8 en C20 getest en besloten deze niet te vervangen.
- Mysterieuze modificatie ongedaan gemaakt omdat deze onbetrouwbaar was.
- Collectorweerstanden R6, R8, R28 en R30 vervangen.
- Elektrolytische condensatoren audiogedeelte vervangen.
- Transistoren Q3, Q4, Q5, Q13 en Q14 vervangen.
- Smeltplekken op luisdprekerkabels afgedekt met krimpkous.
Op de testbank II
Nu de versterer klaar is moet deze nog getest worden. Dat is gedaan met een Hameg HM8037 low distortion generator en een Hameg HM8027 distortion meter. Een oscilloscoop visualiseert de vervorming die de versterker produceert. De vervormingscijfers zijn laag en liggen binnen de fabrieksspecificaties. Wel lijkt de versterker gevoelig te zijn voor storing geproduceerd door zonnepanelen. Deze storing, veroorzaakt door de schakelfrequentie van de zonnepaneelomvormers, is minimaal, maar duidelijk te zien op het scoopbeeld. Of deze kleine storing hoorbaar is durf ik niet te zeggen, maar met een extra netfilter zou deze storing gemakkelijk weg te filteren zijn.
Mees Elektronica
Ik ben Marcel van Mees Elektronica. Aan de hogeschool voor elektronica Rens en Rens in Hilversum heb ik het vak geleerd. Daarna heb ik als elektronica ingenieur gewerkt bij Sphinx Laboratories (high end audio), Dateq (professionele audio apparatuur) en Moog FCS (data acquisitie). Daarnaast was ik vennoot in Transparent Sound (audio apparatuur). Nu is elektronica enkel nog een hobby. Ik repareer vintage meetapparatuur, ontwerp RF systemen en repareer af en toe in opdracht. Alle projecten worden gedocumenteerd en zijn beschikbaar onder vrije licenties en van veel projecten maak ik video’s die online te bekijken zijn. Meer informatie is te vinden op https://meezenest.nl/mees.
Dit werk is gelicenseerd onder een Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationaal licentie.