Ersatztyp für 2N5639

[David77]

Schönen Sonntag alle zusammen.

Ich bin gerade dabei mir die Aussteurungsanzeige des Revox B710 nachzubauen.
Soweit klappt auch alles schon ganz gut. Die Komparatoren und der Gleichrichter/Verstärker Teil scheinen zu funktionieren.
Nun scheitere ich aber an einem kleinen Teil: Dem 2N5639.
Ich konnte diesen FET bisher nirgends auftreiben (aus USA könnte ich ihn kriegen aber da kommen 20,- EUR Versand dazu).
Ich hab's jetzt gerade mit einem BF245C als Ersatz versucht, aber das klappt scheinbar nicht. Den BF hatte ich in meiner "Bastelkiste".

Der 2N5639 ist im Datenblatt als N-Channel Switch bezeichnet. Es scheint also ein FET zu sein der speziell als Schalter designt wurde.
Bisher habe ich noch nirgends einen Ersatztyp gefunden.
Vielleicht kann mir ja von euch jemand weiterhelfen - entweder einen Ersatztyp oder eine Quelle für das Originalteil.

Gruß, David

[uk64]

Hallo
Ersatztypen laut ECA,
BFS 75, BFS 78, BSV 79, 2N4857, 2N4860

Gruß Ulrich

Edit: Aus dem Bauch heraus sehe ich keinen Grund warum es mit einem BF245 nicht funktionieren sollte.

[David77]

Danke Ulrich,

eben, das war auch mein Gedanke. Der FET ist - soweit ich das beurteilen kann - hier nur als Schalter eingesetzt.

Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Was ist Source und was ist Drain? Aus dem Schaltbild des B710 geht das nicht hervor. Ich bin jetzt davon ausgegangen, dass sie Seite die zu den OpAmps führt S und die andere Seite D ist.
Aber ist das so richtig? Und wie geht das aus dem Plan hervor?

David

[uk64]

Im Revox ist Source an den Ausgängen von IC8, Drain geht zu dem Komparator, deine Annahme ist also so weit richtig.
Sollte in dem Fall aber eigentlich auch egal sein.

Wenn in einem Kanal statt FET (im anderen Kanal ohne FET, also offen) eine Brücke benutzt wird sollte zumindest dieser Kanal funktionieren ( auf beiden Anzeigen dann der gleiche Kanal).

Gruß Ulrich

[David77]

So funktionierts.
Also haperts vielleicht an der Umschaltung? Der 7414 schwingt fröhlich vor sich hin. An Pin 2 habe ich einen sauberen Sinus anliegen.
Die Ansteuerung der LED's über Q2/Q1 funktioniert auch.

Nur mal um zu sehen ob ich die Schaltung tatsächlich verstanden habe:

Der Sechsfach Inverter/Schmitt Trigger 7414 erzeugt Schaltspannungen die jeweils die beiden Anzeigen (L+R) und die FET Schalter des korrespondierenden Kanals gleichzeitig einschalten.
C1/R4 und IC7 erzeugen eine Sinus förmige Spannung, über die restlichen Inverter wird das Signal so aufbereitet, dass immer jeweils ein Kanal ein (Pin 4 H) und der andere zur selben Zeit (Pin 12 L) ist. Gleichzeitig wird auch jeweils nur die entsprechende LED Leiste eingeschaltet.

Was mich etwas irritiert ist, dass der Schwingkeis ein Sinussignal erzeugt. Ich hätte da ein Rechtecksignal erwartet.

Im Moment bin ich etwas ratlos.

David

EDIT: Wie kann ich den den 7414 langsamer oszillieren lassen? Das würde mir beim Messen helfen.

[uk64]

Na ja fast, aber nicht so ganz, mit C1, R4, R6 und IC7 (einen Schmitt- Trigger davon) wird eine Rechteckschwingung erzeugt (ca. 80Hz). Es ist im Prinzip so eine Art Kippstufe. Die Fequenz hängt von R und C (Zeitkonstanten) ab.
Eine Sinusschwingung wird da nirgendwo erzeugt, der Schmitt-Triger kennt ja nur ein oder aus.
Die anderen Schmitt- Trigger drehen (negieren) jeweils das Signal um 180Grad.

Edit: So sollte es aussehen,
Kurve 1: Pin 1Eingang Schmitt-Trigger (Lade/ Entladekurve C4)
Kurve2: Ausgang Schmitt-Trigger Pin2.

https://tonbandforum.de/bildupload/RecheckgenST.png

Gruß Ulrich

[David77]

Aha. Ich hatte mich ja wie gesagt über den Sinus gewundert.

Jetzt habe ich auch den Fehler gefunden: Im Oszillator fehlte eine Drahtbrücke C1/R4 nach Masse. Der Sinus ist jetzt weg, dafür habe ich eine wunderbare Rechteckspannung. Danke Ulrich.

Bis zu den FET's Q3/Q4 funktioniert nun alles. An den Source der FETs steht eine Spannung an, die ihren Wert je nach Eingangssignal ändert. Sieht man am Oskar ganz deutlich. Am Gate liegt die Rechteckspannung zur Steuerung an. Nur am Drain der FET's kommt nichts an.
Ich habe jetzt BF245 und BF256 probiert. Sonst habe ich leider keine FET's auf Lager da.

Bei Bürklin gibt's die 2N4860. Da werde ich mir nächste Woche mal ein paar bestellen. Vielleicht gehts dann damit.

David

[uk64]

Hallo noch mal
Ich befürchte in der Schaltung liegt noch irgendwo ein Fehler vor.
Ich habe gerade mal den entsprechenden Schaltungsteil simuliert, es ist kein Problem mit einem BF245 ersichtlich. In der Simulation funktioniert er an dieser Stelle einwandfrei.

Gruß Ulrich

[David77]

Hm. Ich kann hier keine weiteren Fehler entdecken.

1. Der Rechteckgenerator liefert jetzt ein einwandfreies Signal. Das Signal liegt am Gate der FETs an. Das Signal an Q3 ist zu dem Signal an Q4 invertiert (geprüft mit 2 Kanal Oszi). Das sollte so also passen.

2. Die Spannungsänderungen die die Eingangssignale an die Sourcen liefern sind auch auf dem Oszi deutlich sichtbar. Wenn ich, wie du oben vorgeschlagen hast, einen FET totlege und den anderen überbrücke, bekomme ich eine einwandfreie Anzeige.

Es klemmt einfach nur irgendwo um die FETs herum. Inzwischen habe ich 4 Paar ausprobiert, immer mit dem geichen negativen Ergebnis. Auch der Aufbau auf dem Steckbrett hat nicht hingehauen. :-(

Ich bin - zugegebenermaßen - mit FET's nicht ganz fit - hat sich einfach bisher nicht ergeben.
Ich werde mir morgen mal das entsprechende Kapitel aus dem Großen Werkbuch zu gemüte führen.

Gruß, David

[uk64]

So müsste deine Schaltung im Prinzip aussehen,



Wenn, wie in dem Bild, die Ansteuerung des FET fehlt ist er durchgeschaltet.
Durch eine Ansteuerung mit einer negativen Spannung wird er gesperrt, beim B710 minus 15Volt über Q7 oder Q8 (die sind auch nur als Schalter eingesetzt).
Eine Beeinflussung der Gate- Ansteuerung und dem Source- Anschluss darf es nicht geben.

Gruß Ulrich

[David77]

Ja, richtig genau so sieht die Schaltung aus.

Was meinst du mit dem letzten Satz?

Eine Beeinflussung der Gate- Ansteuerung und dem Source- Anschluss darf es nicht geben.

Gruß, David

[uk64]

Der Source Anschluss ist mit dem Ausgang des OV verbunden, egal wie und ob das Gate Angesteuert wird, am Source Anschluss darf sich nichts tun.
Vielleicht ist es nur ein Missverständnis, ich könnte diese Aussage

David77 postete

Die Spannungsänderungen die die Eingangssignale an die Sourcen liefern sind auch auf dem Oszi deutlich sichtbar. Wenn ich, wie du oben vorgeschlagen hast, einen FET totlege und den anderen überbrücke, bekomme ich eine einwandfreie Anzeige.

falsch verstanden haben, ich befürchte das es so ist.

Gruß Ulrich

[David77]

Ah, ja das war ein Missverständnis.

Gemeint waren die Spannungsänderungen am Ausgang des OPs, also Pin 7 (bzw. 8). Diese werden durch die NF Signale am Eingang der Schaltung verursacht.
Die Gate Steuerspannung wirkt sich auf den Source Anschluss natürlich nicht aus.

Diese Spannungsänderung (verursacht durch NF) ist (gemessen an S) vorhanden, der Verstärkerteil funktioniert folglich.

Gruß David

EDIT: Grammatik

[David77]

Die Schaltung treibt mich in den Wahnsinn...

Frage: Ist das Verhalten der Schaltung richtig?
Die LED Anzeigen leuchten alle, wenn die Verbindung zwischen Q5/D12/R5 und Q4/D12/R5 aufgetrennt wird.
Am Verbindungspunkt D12/R5 ist eine Spannung von +3,78V zu messen.
Je negativer dieser Punkt wird, umso weiter sinkt die Anzeige.
Wenn ich mit dem Finger der einen Hand also auf Masse gehe und mit dem Finger der anderen Hand den Punkt zwischen D12/R5 berühre kann ich die Anzeige fallen lassen.

David

[uk64]

Hallo David
Wie ich Gestern schon schrieb habe ich diesen Schaltungsteil mit BF245 mal simuliert (Mit Simulationsprogrammen hab ich häufig zu tun).
Das sah dann so aus,



Hier die zugehörigen Signalkurven.

https://tonbandforum.de/bildupload/Kurvechop.jpg

Kurve 1: Eingangssignal 1kHz Sinus, 1Vp, Offset +2,5V
Kurve 2: Eingangssignal 500Hz Dreieck, 1Vp, Offset +1V
Kurve 3: Ausgang Rechteckgenerator
Kurve 4: Ausgang FETs, also zu dem Komparator
Die Nulllinien werden durch die Pfeile markiert.

Meiner Meinung nach bleibt nur ein Fehler in deiner Schaltung, wenn du mir mal ein paar Messwerte und Daten gibst kann ich die Simulation ja mal anpassen.
Messwerte kann ich dann an jeder Stelle der Schaltung angeben.

Edit: Deinen Edit hatte ich nicht gesehen, ich brauchte was länger um die Bilder einzubinden.
Bei aufgetrennter Verbindung ist der Eingang des OV (Komparator) aufgetrennt, er kippt dann in eine Richtung da er kein festes Potenzial mehr bekommt.
Das mit dem Finger deutet darauf hin das die FETs nicht durchschalten, sonst hättest du festes Potenzial und ein ableiten des Stromes (Spannungspotentials) mit dem Finger hätte keine Wirkung (so sollte es sein).
Gruß Ulrich

[David77]

Hallo Ulrich.

Danke für deine Bemühungen. Warum die Schaltung so wie im Plan angegeben nicht funktioniert ist mir absolut schleierhaft. Wie gesagt funktionieren der Gleichrichter/Verstärker, die Anzeigesteuerung und der Oszillator.

Wie dem auch sei, nachdem ich heute Abend wieder 3 Stunden damit zugebracht habe das Problem zu lokalisieren, hatte ich genug. Ich habe sogar heute die 2N4860 aufgetrieben, aber - wie erwartet - machte das keinen Unterschied.
Auch ein zweiter Aufbau auf dem Steckbrett ergab wieder nur die gleichen Ergebnisse.

Ich habe mir also eine Möglichkeit ausgedacht die FET's als Schalter zu ersetzen.
Die Lösung: ein CD4066. Statt der diskreten FET Schalter habe ich eine Ersatzschaltung mit dem 4066 auf dem Steckbrett aufgebaut und mit Drähten mit der restlichen Schaltung verbunden. Und so hat es auf anhieb funktioniert.

Hier die Schaltung:



Es entfallen somit in der Revox Schaltung die Bauteile R48/Q7/R43/R45/Q4 und R47/Q8/R44/R32/Q5.
An deren stelle tritt die Schaltung aus dem obigen Bild.
Zur Verdeutlichung:



Das Aussteuerunginstrument ist jetzt mit dieser Änderung aufgebaut und funktioniert einwandfrei. Wo mein Fehler mit der originalen Schaltung lag weis ich nicht. Ich kann's mir nicht erklären, ich habe die Schaltung ja in den letzten Tagen mindestens 5x aufgebaut und es hat nie funktioniert.

Nochmals, Danke für deine Hilfe.

Gruß, David

EDIT: Graphik korrigiert

[uk64]

Hallo David
man muss sich nur zu helfen Wissen.
Du kannst dann die Schaltung aber deutlich reduzieren, den 4066 (Schalt)Eingang (C1/2) direkt mit dem jeweils letzen Schmitt- Trigger verbinden und die Transistoren dazwischen Ersatzlos streichen.

Gruß Ulrich

[David77]

Klar, könnte ich. Aber da die Transistoren und deren Peripherie schon bestückt und verdrahtet waren, war's so einfacher. (Man ist ja grundsätzlich erstmal faul) ;-)

Gruß, David

[uk64]

Ich weiß das ich nerven kann, aber ich würde trotzdem direkt (notfalls parallel mit der alten Schaltung) verbinden, die Bauteile können ja untätig auf der Platine verbleiben.
Die Transistoren Q3 und Q6 (PNP) arbeiten Schaltungstechnisch durch dein auftrennen nicht mehr korrekt.
In der Originalschaltung dient die ganze Mimik ja nur für die Ansteuerung der FET mit einer negativen
Spannung.

Gruß Ulrich

[David77]

Jetzt machst du mich neugierig (Und keine Angst ich habe den ganzen Tag mit Kundschaft zu tun - so schnell nervt mich niemand :-D ).

Warum arbeiten Q3 u. Q6 nicht mehr korrekt?
Sie steuern ja immernoch - genauso wie im Original - die Basis zweier NPN Transistoren an. Nur schalten diese dann eben nicht mehr die negative Betriebsspannung durch sondern Masse.
Der einzige wirkliche Unterschied, den ich jetzt sehe, sind die fehlenden Widerstände zwischen E und B (33k, R46/R47).

David

[uk64]

Es schmerzt mich, aber ich muss einen Fehler zugeben.
Ich habe übersehen das der Emitter von Q3/6 über einen Schmitt- Trigger 5V Potenzial hat und nicht Masse. Warum hier der Schmitt- Trigger überhaupt dazwischen ist und der Emitter nicht direkt an 5V hängt wird wohl ein Geheimnis bleiben.

Gruß Ulrich

[dl2jas]

Ich habe das Thema nur grob angelesen.

Warum die FETs nicht vernünftig schalten?
Ich würde den Widerstand am Gate mit 1 MOhm (R45?) an die positive Betriebsspannung hängen, die vermutlich +15 Volt beträgt, nicht an den Operationsverstärkerausgang mit dem Signal. Zumindest der BF245 benötigt am Gate bezüglich S und D eine deutlich positivere Steuerspannung, damit er durchsteuert. Einfach mal ausprobieren, wenn die Schaltung im Steckboard noch besteht.

Andreas, DL2JAS

[uk64]

Hallo Andreas
Mit dem 1MOhm an +15V muss der BF245 auf jeden Fall durchschalten, aber so wie
im Schaltbild eingezeichnet sollte es auch funktionieren. Der Standart BF245 hat zwar eine große Streuung, auch bzgl. der Abschnürspannung, aber David hat ja sogar die selektierte “C” Version genommen.
Damit muss das Gate eindeutig negativ gegenüber Source sein um den FET zu sperren.
Egal was aus dem OP kommt die Potenzialunterschiede bleiben erhalten, große Ströme die einen Spannungsabfall hervorrufen könnten fließen dort ja nicht.

Eine Möglichkeit ist vielleicht das von den Komparatoren ein positives Potenzial kommt, das ließe sich aber mit einem hochohmigen Widertand ableiten (100kOhm nach Masse). David du hast hat ja oben geschrieben, das du an der Stelle 3,78V gemessen hast.

Ich werde morgen mal meinen alten B710 ausgraben und die original Transistoren gegen BF245 austauschen.


Gruß Ulrich

[David77]

@dl2jas: Die gesteckte Variante ist leider schon wieder abgerissen. Und die auf Lochraster aufgebaute Variante ist inzwischen fertig verpackt in ihrer Kassette und wartet darauf ins Mischpult gesteckt zu werden.

@uk64: Jo, am Knotenpunkt D12/R5/Q3/Q4 stehen 3,78V. Diese Spannung verschwindet wenn man die LM339 aus ihren Sockeln zieht.

David