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Die Canton CA 20 Endstufen aus 1986

Der CA 20 Block - 5-Kanal
Der CA 30 Block - 7-Kanal

von Gert Redlich im Sept. 2013 - Irgendwann geht auch mal die beste Endstufe kaputt. Selbst wenn die Bauteile beim Wareneingang nochmal geprüft und selektiert werden (und wurden), man kann da nicht rein sehen. Und manche Transistoren halten 20 Jahre lang und sterben dann durch reinen Zufall.

Der bei uns eingelandete Endstufenblock einer CA 20 hatte nur ein sehr nerviges akustisches Kratzen und hörbares Zufalls-Rauschen im Hochtöner - eigentlich weiter nichts. Das Rauschen ging angeblich nach 30 bis 60 Minuten sogar von ganz alleine weg. Unser Tektronix Oszilloscope zeigte jedoch, daß am Ausgang des Verstärkers die Gleichspannung um mehrere Volt sprunghaft (impulsförmig) nach unten gezogen wurde. Einem Basslautsprecher hätte das in kurzer Zeit der Garaus gemacht. Hochtonlautsprecher sind meist über Kondensatoren angekoppelt. Wir haben aber nur die Endstufe und die Schaltpläne bekommen. Das Gehäuse ist einfach zu schwer.

Ein theoretisch nahezu mustergültiges Konzept

Hier wurde an nichts gespart. Zwei 160 VA Ringkern-Trafos sind im Durchmesser kleiner als ein einzelner 300 VA Trafo. So kann man kleinere Fächer oder Kästen für die Endstufen gestalten und diese Trafos werden fast nicht warm (minimale Verluste).

Jeder Trafo versorgt 2 spezielle Netzteilplatinen samt Sieb-Elkos und Hochstrom-Spannungsregler. Das ist auf jeden Fall sehr aufwendig, denn das kennt man sonst nicht. Allermeist werden die Endstufentransistoren direkt von der gleichgerichteten Sekundärspannung des Trafos gespeist. Wird dann mal gepowert, geht der Trafo in die Knie und liefert weniger Leistung.

Dimensioniert man einen Trafo jedoch auf Nennleistung bzw. Vollast, steigt die Sekundär-Spannung ohne die Last erheblich an. Die Transistoren mögen das "Zuviel" an Spannung überhaupt nicht. Die "C"-Typen dieser Philips BDX-64/-65 Darlingtons sind die mit der höchsten Sperrspannung und vertragen maximal 120 Volt.
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Vier Netzteile und 5 gesteckte Endstufen

Durch das Verteilen der Ströme auf 4 Netzteile ist natürlich die Strombelastung der einzelnen Steckerleisten/Steckverbinder deutlich geringer als bei einem Netzteil und einer Endstufe für alle Chassis. So werden fast alle Endstufen einzeln gespeist und haben damit ihren vollen "Saft" für sich alleine.

Eine Endstufe für alle Klassen

Soetwas ist (bzw. wäre) natürlich eine gesunde Vereinfachung von Produktion und Service. Scheinbar kostet es etwas mehr, weil auch für die Hoch- und Mitteltöner diese dicken Module eingesetzt werden. Doch am Ende lohnt sich das. Die eingesetzten Endstufentransistoren (ein sogenanntes NPN/PNP Komplementärpärchen mit BDX 64C und BDX 65C) sollen einen maximalen Strom von 12A bei 120V Maximal- spannung vertragen. Insgesamt könnte man damit Endstufen mit 117 Watt Dauerleistung konstruieren. - Man muss aber noch ein paar Tricks einbauen.

Damit die Hoch-, Mittel- und Mitteltieftöner von den Endstufen nicht völlig überlastet werden können, wird bei diesen mit kleineren (unterschiedlichen) Versorgungsspannungen gearbeitet. Deren Versorgungsspannungen betragen nämlich nur ±30V, die der beiden Bassverstärker jedoch ±34V.
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"Bandpass" und Endstufe zusammen

Für alle Chassis außer "ganz oben" und "ganz unten" (gemeint sind die Frequenzen) braucht man für die perfekte Trennung prinzipiell zwei Filter. Man will (muß) ja das Frequenz-"band" pro Chassis begrenzen. Soetwas bezeichnet man auch als ein "Bandpaß". Profis begrenzen aber auch noch den Ultra-Hochtöner für Ultraschallfrequenzen und den Tief-Bass für Subsonic Schallwellen.

Also kann man für jede Endstufe gleich zwei Filter vorsehen. Doch wie bei den Braun LV720 und den Heco 7302 ist das mit den fest bestückten Filtern leider eine Krux. Es ist zu unflexibel. - Man hätte die Frequenz bestimmenden passiven Bauteile steckbar machen sollen und nur die Grundschaltung mit den aktiven Operationsverstärkern auf der Hauptplatine unterbringen sollen.

Hier ist das aber so nicht realisiert worden. Die beiden Hybrid-Steckkärtchen enthalten die Treiberstufen für die beiden Darlington- Endstufen- transistoren. Auch die 6 Spindel- potentiometer sind nicht frequenzbestimmend. Sie justieren die Signal-Symmentrie der Sinuswelle und den Ruhestrom der Endstufe und die Verstärkung des Sensors und am Ende das hinzu zu mischenden Sensor-Signals - siehe weiter unten.
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Nur noch MOS-FET Operationsverstärker

Anfänglich brüsteten sich die High-End Audio-Firmen mit ihren diskreten Schaltungen und der dort vermeintlich besseren Qualität. Doch das hatte sich fundamental geändert. Mit den bereits 1985 verfügbaren MOS-FET Op-Amps, also auf Feldeffekt Transistoren basierenden Operationsverstärkern, konnte man nahezu unglaubliche Wunder vollbringen.

Mit dieser Technik konnte man tolle Audio-Filter bauen, die besonders steil funktionierten und dennoch keine oder nur geringste Phasenverschiebungen mit sich brachten. Und der Klirrfaktor war nicht mehr messbar.

Daß sie dabei fast keinen Strom verbrauchten und auch noch von 5Hz bis 500 KHz nahezu absolut linear arbeiteten, war lange Zeit nicht glaubhaft zu machen, aber es stimmte wirklich.

Auf jeder Endstufenplatine sind 2 von den großen und einer von den kleinen ICs drauf. Die großen haben 4 OP-Amps drinnen und der kleine hat einen.
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Es gibt natürlich auch Schwächen, .....

die bei einem 14.000.- DM Lautsprecher-Pärchen (CA20) nicht vorkommen sollten. Die Anschlussplatte ist ein Vorserien-Muster aus 1982, das stark nach "handmade" (= gebastelt) aussieht. Hier wurde nachgebessert oder gar geflickt.

Und von jeder der fünf steckbaren Endstufen Platinen geht (unter Umgehung des Steck-Konzeptes) ein kleiner roter (nachträglich) fest angelöteter Draht zu einem 10 KiloOhm Widerstand auf dieser Eingangsbuchsen-Platine. Es hat etwas mit dem Abschaltrelais auf jeder einzelnen Endstufe zu tun und sie bekamen die Grenz- bzw. Schwellwerte nicht in den Griff und  . . . . sie - die Elektroniker - haben gebastelt bei Canton.
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Jetzt warten wir noch auf die neuen alten Darlington Transistoren

Es gibt sie noch bei mindestens zwei Lieferanten - da werden wir bestellen.

Und jetzt sind sie da und wollen eingebaut werden. Zum Glück sind in der Platine Sockel für die beiden Beinchen eingelötet. Ich hatte schon ganz dicke Lötstifte vermutet.

Wobei ich nicht verhelen möchte, daß die Sockel nach 20 Jahren durchaus einen merklichen Übergangswiderstand haben können. Die Konstrukteure von den ganz großen Verstärkern (Accuphase, Krell, Burmester und vielen anderen, alle in STEREO(O) ausgiebig belobhudelt) löten diese Beinchen immer fest an. Wobei diese Eigenschaft wirklich nichts mit dem sonstigen Voodoo zu tun hat.
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So langsam kommt der Durchblick

Die Canton CA Endstufen bestehen aus 5 Funktionsbereichen.

  • Nach dem Eingangsverstärker (1) kommt
  • die doppelte Frequenzweiche (Hoch- und Tiefpass = Bandpaß (2) -
  • dann kommt die auf je einem Steckmodul untergebrachten beiden symmetrischen Treiberstufen - 2 mal die (3) mit je 5 Transistoren (Keramik Hybridmudule in Dünnfilmtechnik) und dann kommen
  • die beiden komplementär- symmetrischen Darlington Leistungstransistoren (4).
  • Der Funktionsbereich (5) verstärkt jeweils das Sensor-Signal eines jeden Chassis und mixt es / summiert es am Eingang der Treiberstufe auf.


Es gibt da (ganz oben rechts) noch die Einschaltverzögerung und die Temperaturmessung und Abschaltung für das Ausgangs-Relais, die aber mit dem Audio-Signal wenig zu tun haben.
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Bei 1 kommt das Audiosignal rein, bei 2 wird es gefiltert, bei 3 wird es vorverstärkt, bei 4 wird es kraftverstärkt und bei 5 wird es in Echtzeit korrigiert.


Den Bestückungsplan der Verstärker-Haupt-Platine suchen wir noch. Wenn der da wäre, wird es vielleicht noch einfacher, Fehler zu suchen.

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