Eine DX7 Restauration, mechanische Fragen

[swissdoc]

Mit einem solchen OLED klingt der DX7 dann aber nicht mehr so rund wie mit einem in Ehren erblassten LCD.

 

[Astralix]

12 bit Wandler + DX7... weniger rund geht eigentlich nicht und das war ja eben der Grund für die Beliebtheit der DX7.

Für den interessierten Hobbyisten und nicht Elektroniker:

Ein modernes 16x2 LCD benötigt lediglich 2mA, die Hintergrundbeleuchtung aber bis zu 160mA. Das OLED scheint mit einem maximalen Stromverbrauch von 35mA daher ein guter Kompromiss.

Warum spielt das eine Rolle?

Die DX7 verwendet Linearregler um die gleichgerichtete und geglättete Trafo-Spannung in eine stabilisierte 5V Spannung zu regeln. Diese versorgt alle digitalen und auch ein paar analogen Baugruppen.
Linearregler regeln über einen Längstransistor die Spannung. Es liegt also eine zu hohe Spannung an diesem Transistor an und er muss daraus eine niedrigere Spannung machen. Der Strom durch diese Schaltung ist aber konstant. Wenn also bei 9V Eingang 1A fließt sind das 9 Watt. 1A fließt aber auch nach dem Regler, aber nur bei 5V, das sind 5W. Wenn man das Kühlblech anfasst, dann spürt man die verlorenen 4W sofort!

Nehmen wir an, dass das alte LCD 10mA benötigte und das OLED nun volle 35mA, dann sind das 25mA mehr auf dem +5V Regler am Kühlblech. Im Schaltplan steht nix, also gehe ich mal von 9Vrms vor dem 5V Regler aus, 4V * 0.025mA = 100mW Wärme, die da erzeugt werden. Das klingt nach wenig, wird den Kühlkörper aber messbar wärmer machen.

Bei einem LCD mit Hintergrundbeleuchtung von 80mA (halbe Helligkeit) sind es 320mW. Viele Umbau-Videos zeigen aber, dass man pin 1 und 2 mit 15 und 16 verbindet für die Hintergrundbeleuchtung, sie gaben also volle 5V auf die LEDs. Das mögen die nicht wirklich lange ohne Vorwiderstand und wir können locker 160mA annehmen. Das sind dann 640mW also über ein halbes Watt mehr auf dem 5V Regler. Autsch!

Kann man das verbessern?

Ich habe mir den Schaltplan mal angesehen und überlegt, ob man die 5V nicht aus einem RECOM oder TRACO DC/DC Wandler versorgen kann. Die gibt es in einem Gehäuse, das direkt als Ersatz für die TO220 gedacht ist, aber eben nicht mehr an ein Kühlblech geschraubt werden muss.
Diese Wandler arbeiten bei >280kHz, sollten also im Audio nicht auftauchen. Die TRACO sind dabei im Ripple besser als die RECOM. Aus einem anderen Forum hat jemand programmierbare DC/DC Wandler entwickelt, die als Ersatz für die TO3 Linearregler gedacht sind und bei diesen den Ripple so weit unterdrückt, dass er zur Messung extra eine HF Buchse zum testen eingebaut hat. Das könnte man mal testen. Es gibt auch Leute, die die +15V, -15V und +5V auf ein Schaltnetzteil umgebaut haben.

Fazit:

Im Zuge des Umbaus auf das SuperMAX Board werde ich mal schauen, wie hoch die Stromaufnahme der DX7 tatsächlich ist. Außerdem, wie hoch die Spannungen an den Reglern ist und so weiter. Dann sieht man, wie viel Reserve da vorhanden ist.
YAMAHA hat bei vielen Bauteilen großzügig dimensioniert, sicher ein Grund, warum so eine DX7 auch nach 40 Jahren immer noch anstandslos funktioniert. Wenn da auch die Linearregler großzügig ausgelegt wurden, besteht kein Handlungsbedarf.
Leider kann ich keine Messung mit der Originalbestückung machen, denn ich habe die RAMs nicht. EPROMs wäre kein Problem, da habe ich alle Größen und auch das YAMAHA Image.

 

[fanwander]

Meine Erfahrung mit den Schaltnetzteilen an alter Hardware ist, dass sie halt nicht schnell genug auf geschaltete Lastwechsel reagieren. Das kann (muss nicht) dazu führen, dass zB blinkende LEDs oder Fußschalter, die einen Eingang von 5V auf 0V ziehen, als Knacksen im Audio zu hören sind. Ripple oder die Taktfrequenz sind hingegen normalerweise kein Problem.

Beim DX7-Display: 4.7Ohm 1/2Watt in die 5 Voltbrücke zur Hintergrundbeleuchtung rein und gut ists.

 

[RealRider]

Nehmen wir an, dass das alte LCD 10mA benötigte und das OLED nun volle 35mA, dann sind das 25mA mehr auf dem +5V Regler am Kühlblech. Im Schaltplan steht nix, also gehe ich mal von 9Vrms vor dem 5V Regler aus, 4V * 0.025mA = 100mW Wärme, die da erzeugt werden. Das klingt nach wenig, wird den Kühlkörper aber messbar wärmer machen.

nach einbau von OLED und SuperMAX , wird mein MK1 auch deutlich wärmer wird als vorher
werde das hier also weiter verfolgen

 

[Astralix]

Meine Erfahrung mit den Schaltnetzteilen an alter Hardware ist, dass sie halt nicht schnell genug auf geschaltete Lastwechsel reagieren. Das kann (muss nicht) dazu führen, dass zB blinkende LEDs oder Fußschalter, die einen Eingang von 5V auf 0V ziehen, als Knacksen im Audio zu hören sind. Ripple oder die Taktfrequenz sind hingegen normalerweise kein Problem.

Ja, die Puffer-Kondensatoren müssen bei Schaltnetzteilen anders ausgelegt werden. SNTs haben die für ihre Spezifikationen vorgegebenen Kapazitäten ja bereits eingebaut. Lokale Kapazitäten vor Ort, also da wo schnelle Lastwechsel passieren können auf der Platine, müssen da angepasst werden.
Das könnte man aber ggf durch den Austausch von normalen Aluminium Elektrolyt gegen Aluminium Polymer erreichen.

Schade ist, dass YAMAHA keine separate Versorgung von +5V Analog und +5V Digital vorgesehen hat. Sonst wäre das viel einfacher.

Beim DX7-Display: 4.7Ohm 1/2Watt in die 5 Voltbrücke zur Hintergrundbeleuchtung rein und gut ists.

Ja genau so kann man das machen, wird aber in vielen YT Videos eben nicht gezeigt bzw. auch nicht gemacht.

Der Vorteil des OLEDs ist auch, dass man die Helligkeit über das vorhandene Kontrast-Poti einstellen kann. Das hatte ich nicht so erwartet vom Chinesen. Meine Befürchtung war, dass ich irgendwas auf die Pins 15 und 16 umlöten muss, aber die können einfach frei bleiben.