Rówieśnik czyli moje pierwsze starcie z germanowymi tranzystorami.

Moja pierwsza fala zainteresowania elektroniką przypadła na okres, gdy już na dobre królowały układy scalone, tranzystory były w większości krzemowe, a o lampach i elementach germanowych już tylko wspominano. Cóż taki rocznik - 1965. Po latach powrót do elektroniki nastąpił z silnym „uwarunkowaniem” na radioodbiorniki lampowe. I ten blog też mógłby być tylko o nich – pięknych i magiczny lampowych odbiornikach radiowych. Nie mniej od czasu do czasu pojawiają się w warsztacie także konstrukcje tranzystorowe.

W pewnych aspektach lampa wydaje się bardziej przewidywalna, ale oczywiście ma swoje wady - grzeje się czyli parzy w palce, a i kopnąć anodowym potrafi. Nie zamierzałem celować w tranzystorowe konstrukcje, no może poza hybrydą – Chopinem. Jakoś ten model wzbudził onegdaj moje zainteresowanie przy przeglądaniu Radioelektroników. Cześć radiowa na lampach, a wzmacniacz na germanach (tranzystorach germanowych dokładnie). Cóż kraje obozu RWPG (Chopin to polska nazwa udanej węgierskiej konstrukcji – R 5932) nie bardzo sobie radziły z półprzewodnikami i  takie konstrukcje jeszcze w początku lat siedemdziesiątych dało się uświadczyć.

Chopin czeka na swoją kolej. Halka też.

Zachód już był „ztranzystorowany” troszkę wcześniej. Po odbiorniku który do mnie trafił mogę powiedzieć, że tak od połowy lat sześćdziesiątych.
Otóż otrzymałem (w prezencie) od kolegi z Pabianic bardzo ładnie zachowanego Philipsa, stereo z zakresem UKF do 108MHz. Troszkę się opierałem przed takim dobra namnożeniem, ale co robić to przecież mój rocznik – trzeba brać.

29 tydzień 65 rok, może montaż był w ostatnich dniach października. Rówieśnik!

Akurat pod telewizorem się pustka uczyniła inny Philips odszedł (to już inna historia), a że odbiornik jak ulał pasował do wnęki to i szybko zyskał aprobatę domowników – nie wystawały te kolumny co je trzeba przestawiać kurze wycierając. Radio grało ale  w pobieżnym odsłuchu dało się stwierdzić, że prawy kanał jest mocno „lewy”, grał cicho i zupełnie nie tak.

Oscyloskop to potwierdził - 5x słabiej i obcina.

Darczyńca lojalnie uprzedzał, że odbiornikowi to i owo dolega, że stereodekodera brak, że niektóre naprawy poczynić należy. Na warsztacie się okazało, że radio już przeszło co najmniej jedną naprawę, prawy kanał miał inne tranzystory w końcówce (AC188), rezystory emiterowe to jakaś zbieranina.

Jeden z tranzystorów w torze audio też się modelem AC188 okazał i to ze sporym radiatorem. Radiatorem przykręconym nie do ozdoby, bo grzał się okrutnie.

Widać „nasi tu byli”, no raczej nie nasi bo podzespoły raczej zachodniej proweniencji, co też skłania mnie do wniosków, że naprawa odbyła się po tamtej stronie Łaby.

Nie miałem większego (prawdę powiedziawszy żadnego nie miałem) doświadczenia z tranzystorowymi wzmacniaczami akustycznymi i dojście do przyczyny, źródła problemu, zajęło mi ładnych kilka dni. Problemem swym nękać począłem kolegów (dzielnie to znosili, rady czynili) a nawet koleżankę z korpo (z Rumunii), która się nieopacznie przyznała, że ma doktorat z metrologii organicznych półprzewodników (sic!). Moje przejście z lamp na tranzystory widać z dużym hałasem uczyniłem.
Wszystko pomierzyłem, dosłownie wszystko, siedząc godzinami w piwnicy czułem za sobą baczny wzrok i pochrząkiwanie Pan Ohma  i Pana Kirchoffa.  Wszystko wydawało się, że jest dobre, a tylko napięcie na wyjściu ni jak nie chciało się zbliżyć do połowy napięcia zasilania i uciekało w górę (znaczy się do minus 26V, bo to układ na pnp głównie zbudowany).

Schemat "stałoprądowy" dla ułatwienia poczyniłem. Napięcia - no słabo.

Kupiłem AC125 dla zastąpienia AC188 w sterowaniu, zamówiłem parę AC128 na Węgrzech.

I dalej walczyć, wszystkie tranzystory sprawdzone, te co się nie chciało wyjąć (komplementarna para sterująca) to chińskim mierniczkiem podpinanym do odlutowanych nóżek pomierzyłem. Z każdym takim zabiegiem odchodziły ścieżki – jednak Philips marne laminaty robił.

Ścieżek ubywa.

Analiza pozostawionych śladów doprowadziła do wniosku, że mój poprzednik dużo walczył z polaryzacją tranzystorów pnp/npn w stopniu sterującym. W kolektorze TS9 miast 1k był składany rezystor 140om, coś jeszcze podparty

Miało być 1kom a jest 140 om.

. Widać finalnie się poddał, radiator przykręcił i tyle. Ten stopień polaryzacji zastanowiła jedna dioda krzemowa, stałe 650mV czyniąca, PR-ek (w dokumentacji 1k, wlutowany 10k) i termistor. Termistor umieszczony z dala od radiatora, więc jak kolega Zygmunt określił go „termistor pogodowy”. Cóż, był początek lat sześćdziesiątych to i Philips wszystkiego nie wiedział. Później przyszło doświadczenie z kompensacji temperaturowej i inne, dziś już standardowe, rozwiązania.
Otrzymałem AC125, poprzewracałem właściwe wartości elementów, jeszcze z końcówką na AC188 ruszyłem.

Też ładnie zapakowane. I szybko przyszło.

Bez zmian, no może że AC125 się nie grzał tyle, ale połowy napięcia stałego jak nie było, tak nie ma. PR-ka nic nie daje, odłączenie tranzystorów mocy (he, he mocy, 1W i tyle) daje  troszkę, ale nie za wiele – o dwa wolty lepiej. Myślę, że wymiana na AC128 problem rozwiąże. Dostałem super zapakowane, karteczka z pomierzonym beta i prądem zerowym (nawet nie wiem żeby się to sprawdzało) ponumerowane, z opisem nóżek – brawo! - nie spodziewałem się takiego profesjonalizmu.

Profeska - polecam Sprzedawca: sandopajo_0 na Eb..u

Wlutowałem i  … kicha. Znów 26V. Postanowiłem przyglądnąć się szczegółowo temu układowi polaryzującemu więc wyjąłem połączoną obejmą parę komplementarną. Sześć nóżek było plus dwie z obejmy.

Para komplementarna.

Tranzystory były sprawdzane już uprzednio, ale jeszcze raz wrzuciłem do miernika npn (AC132) beta ok. 175, a drugi – No nie!

No tego w germanie nie robili !

okazał się być polowy – no przynajmniej tak miernik pokazał. Jeszcze jeden pomiar – teraz jest dobrze pnp i beta tak prawie jak drugiego.

A teraz jak najbardziej OK.

Raz jeszcze – coś innego beta 7. Co jest? Za pomocą najprostszego miernika przebadałem złącza. Baza-emiter i baza-kolektor są jak najbardziej ok. Tak po 120mV przy przewodzeniu, opór odwrotnie. Biorę z głupia pomiar kolektor-emiter, w jedną stronę nieskończoność, w drugą … 120mV, 150mV, 200mV …. Co jest?

Napięcie zmieniało się szybko.

Z lekka podgrzałem lutownicą, dotknąłem tylko, a tu  120mV, 50mV, 20mV i buch tranzystor grzeje się (z miernika zasilany). MAM CIĘ BRATKU.
Wadliwy okazał się tranzystor TS10, swoją upływnością emiter-kolektor podciągał napięcie do tych 26V i tyle. No tak, ale teraz trzeba będzie skombinować parę komplementarną npn/pnp w germanie. Przeszukałem portale aukcyjne, ale nic sensownego nie znalazłem. No nie będę czekał, spróbuję wstawić tak krzemowe tranzystory (bo takie mam) i zmienić obwód polaryzacji – potrzeba rozsunąć napięcia bazy z 2x200mV (german) do 2x700mV (krzem). Reszta tranzystorów zostaje jak jest. Układ polaryzujący podpatrzyłem na schemacie Toski (tranzystor, dwa rezystory i PR-ka).

Ukłar trochę inny, ale chodzi o polaryzację - w tym przypadku T411/T413

Udało to się zmontować na tej samej płytce, wykorzystując ścieżki i otwory już istniejące, minimalna interwencja. Troszkę czasu straciłem na doborze rezystorów, trzeba było wejść w zakres gdzie obydwa tranzystory przewodzą (klasa AB) i daje się ustawić sensowny prąd kolektorów tranzystorów mocy. Trochę liczyłem (Pan Ohm i Kirchoff pomagali) troszkę eksperymentowałem (metody tow. Macanta). Rezystor R85 trzeba było podnieść do 3,3koma, opornik ograniczający zakres PR-ki dobierałem eksperymentalnie. Próby wlutowania jakiegoś i kręcenia PR-ką omal nie doprowadziły do spalenia wzmacniacza– 360om było za mało, dymek poszedł z oporników emiterowych, TUNGSRAM-owskie AC128 wytrzymały. Manipulować ta PR-ką było trudno, trzeba było obracać radio (dostęp od spodu) więc ustawiłem ją na 50%, dodałem drugą (20k) i zjeżdżając w dół kontrolowałem prąd w emiterze tranzystorów mocy (dokładniej napięcie na 4,7om). Stanęło na 1k i tyle wlutowałem.

Po zkrzemowaniu. termokompensacja pozostała "pogodowa", ale Si jest temperaturowo stabilniejszy. Zyskałem za to uchwyt dla tranzystorów mocy.

Nie miałem podanej w dokumentacji oczekiwanej wartości prądu spoczynkowego więc posłużyłem się jako wzorcem drugim sprawnym kanałem i skopiowałem te kilkanaście mV na 4,7omach. Pewnie dobrze.

Kanał prawy ożył i gra, jest dobrze. Przejście do germanu okazało się dla mnie ogromnym doświadczeniem – zrozumiałem jak ten układ wzmacniacza mocy działa, i chcąc nie chcąc, przeskoczyłem od razu do tranzystorów krzemowych.
Podobno człowiek uczy się na błędach, najlepiej cudzych. Tu miałem edukatora, ktoś błądził, kombinował – szczęśliwie ślady zostawił. 
A tak na koniec to ciekawe co będzie dalej? Nie wiem jak by zachowywały się te tranzystory organiczne, co je moja rumuńska koleżanka badała, muszę zerknąć do jej pracy doktorskiej – ciekawe czy da się to inżynierskim rozumem ogarnąć. Danych brak, te organiczne tranzystory są tak nowe, że nawet w Wikipedii polskiego opisu brak.

Końcówka Chopina wygląda groźnie, ale proszę - jest kompensacja na tranzystorach końcowych. Można? Można!