Vorverstärker TA-PA 2

Mein zweiter Stereovorverstärker im vollständigen Selbstbau. Er basiert auf einer durchgehend symmetrischen Schaltungstechnik. Dieser Vorverstärker ist konsequent in 2 x Monotechnik aufgebaut. Einzige Ausnahme ist der Ringkern- und der Steuerspannungs-Netztrafo. Ach ja, auch der Eingangs-HF-Filter an der 230V~ ist auch nur einmal vorhanden. Der soll aber nur die Störungen aus den Netzleitungen fernhalten, die versuchen, sich in den Vorverstärker einzuschleichen.

Netzteil

vv2nt-k.jpg (5592 Byte)Schon in der Stromversorgung des Audioteils beginnt die konsequente Trennung der beiden Stereokanäle. So besteht die +/- 15 V Stromversorgung gleich zwei mal (einmal je Kanal). Auf der Netzteilplatine befinden sich zunächst 4 sehr schnelle Schaltdioden für den Brückengleichrichter, gefolgt von 2 parallel geschalteten und gewickelten Drahtwiderständen von je 0,47 Ohm. Die gewickelten Drahtwiderstände fungieren hier als Spulenersatz. Danach folgen 2 x 1000µF Elko's, denen wiederum Drosseln von 85 µH folgen, die als Restwellen- und Oberwellenkiller fungieren. Als nächstes folgen "dicke" Elko's von 4700µF. Erst jetzt kommen peinlich genau selektierte Spannungsregler zum Einsatz, welche die ohnehin schon recht glatte Spannung nun auf einen konstanten Wert einstellen. Wohlgemerkt: alle Bauteile verstehen sich pro Betriebsspannung und pro Stereokanal!

Beim Anblick des Netzteils würden sich wahrscheinlich einige Leute fragen, ob da nicht doch ein mittlerer Leistungsverstärker angeschlossen ist. Das Gewicht des Vorverstärkers läßt ähnliches vermuten. Ist aber nicht so!

Eine Besonderheit steckt in der Betriebsanzeige. Sie besteht aus insgesamt 6 roten LED's, die in 2 dreifach-LED's untergebracht sind. Deren Anzeige wird im folgenden Bild gezeigt:

vv2ubcont.jpg (2274 Byte)Mit dieser Anzeigeform hat man gleich alle Versorgungsspannungen unter optischer Kontrolle. Dabei gibt es getrennte Anzeigen der Stromversorgungen des linken und rechten Kanals mit jeweils + und - 15V. In der Mitte unten sieht man die Anzeige +12V Versorgung, die zur Steuerung eines extern zu schaltenden Gerätes wie Endstufen oder Aktiveinschüben mit Ferneinschaltung vorgesehen ist. In Zukunft soll sie aber auch eine geplante InfraRot Fernbedienung versorgen.

Die +24V Kontrolle oben in der Mitte dagegen ist für die interne Versorgung der Anzeigeelemente und der Relais für die Eingangswahl, die Mono- und die Muteschaltung zuständig.

Wenn mal ein Kanal ausfällt, die Eingangswahl, Mono oder Mute nicht mehr funktionieren (ist bisher aber noch nicht vorgekommen), kann man sofort sehen, woran es liegt, weil man einen "dunklen" Bereich in einem normalerweise gleichmäßig hellen Anzeigenfeld sofort sieht.


Der Audioteil besteht aus einzelnen Monomodulen. Das heißt, je Kanal gibt es einen MC-Vorvorverstärker, einen Hochpegelverstärker und einen Symmetriewandler für den XLR-Ausgang.

MC-Verstärker

vv2mc-k.jpg (5111 Byte)Die MC-Verstärker verfügen über einen je "symmetrischen" Eingang und sind mit hochpräzise selektierten Bauteilen ausgestattet. Im Eingansteil der Schaltung sind sie mit dotierten Doppeltransistoren vom Typ MAT03 ausgestattet. Außerdem werden in der Schaltung noch sehr rauscharme und schnelle Operationsverstärker vom Typ OP 27 eingesetzt. Alle Widerstände im Signalweg haben eine Genauigkeit von 0,1% und sind selbstverständlich Metallfilm Typen. Die Verzerrungswerte liegen jenseits von gut und böse. Selbst der Signal-Rauschabstand ist mit 76dB derart hoch, daß er schon in die Nähe des Standardbereichs der CD's vorstößt! Diesen Wert sollten Industrielle Geräte erst mal vorweisen, wenn sie nicht zur Klasse derer über 4000.- DM pro Gerät gehören! Nicht vergessen, wir reden hier immer noch über einen Vorvorverstärker für Moving-Coil Tonabnehmer!

Hörvergleiche mit LP's und den entsprechenden Gegenstücken auf CD haben bisher ergeben, das die LP's (mit sehr guten Tonabnehmern abgespielt vorrausgesetzt) durchweg klarer, lebendiger und zugleich luftiger / räumlicher klingen als die Gegenstücke auf CD! Mit diesem Ergebnis haben LP's immer noch ihre Daseinsberechtigung! Es lebe die LP!

Hochpegelverstärker

vv2hp-k.jpg (5830 Byte)Der gesamte Hochpegelverstärker ist in der Schaltungstechnik, wie sollte es auch anders sein, vollständig symmetrisch aufgebaut. Die Hochpegelverstärker sind im Eingangsteil mit dotierten Doppeltransistoren vom Typ MAT02 / MAT03 ausgestattet. Diese Transistoren haben den Vorteil, daß sie schon beim Hersteller in der Produktion so genau dotiert wurden, das sich hier eine Selektion erübrigt. Zusätzlich sind die Doppeltransistoren in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, was auch für eine ausgezeichnete Wärmestabilität sorgt. Ansonsten sind nur genau selektierte, diskrete Bauteile im Einsatz!

Es gibt aber eine Ausnahme. Da der gesamte Hochpegelverstärker vollständig DC-gekoppelt ist, kann am Ausgang ohne besondere Schutzmaßnahmen eine mehr oder weniger hohe Gleichspannung anstehen, was für die nachfolgenden Endstufen und den daran angeschlossenen Lautsprechern zum Problem werden kann. Daher wird hier eine aktive Offsetkorrektur mit einem Operationsverstärker vom Typ OP 77 eingesetzt, der die Gleichspannung am Ausgang automatisch ausgleicht, wenn dies denn erforderlich ist.

Eingänge

Die Eingangsbuchsen sind durchgehend vergoldet und befinden sich auf einer Relaisplatine. Das bedeutet, die Eingangssignale werden nicht über lange Kabelstrecken von der Eingangsbuchse bis zum Eingangswahlschalter, von dort zum Verstärker und dann wieder zurück zur Ausgangsbuchse geführt.

Hier habe ich den kürzest möglichen Weg gewählt! Das heißt, die Eingangswahl wird anstelle des Wahlschalters von auf der Eingangsbuchsen-Platine befindlichen Relais erledigt. Diese Relais lassen sich auf einfache Weise ansteuern. Außerdem lässt sich mit der Steuerspannung der Relais auch gleichzeitig der ausgewählte Eingang über eine große grüne LED, die als Hintergrundbeleuchtung dient, für eine Klartextanzeige des gewählten Eingangs nutzen, wie man unten gut erkennen kann.

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Für diejenigen, die jetzt meinen, Relais haben doch Spulen und damit auch je nach Strom durch diese ein entsprechendes Magnetfeld, welches sich in die Signalwege einschleichen kann, kann ich beruhigen. Die Relais sind bewußt nicht als 12 V Typen sondern als 24V Relais mit sehr geringer Stromaufnahme (eben wegen des Magnetfeldes) ausgewählt! 24 V Relais haben bei gleicher Schaltleistung gegenüber 12 V Relais eine deutlich geringere Stromaufnahme und damit ein geringeres Magnetfeld. Das erklärt auch die Betriebsspannung 24.

Diese Relais schalten nun das Signal direkt von der jeweiligen Eingangsbuchse auf den Verstärker / MC Vorverstärker. Nach entsprechender Verstärkung gelangt das Signal nun zur Lautstärkeregelung. Alle Verstärkermodule befinden sich in unmittelbare Nähe der Relaisplatine!

Von der Lautstärkeregelung aus geht es schon wieder zur Ausgangsbuchse. Zuvor aber wird der Ausgang zumindest nach dem Einschalten für ca. 8 Sekunden verzögert, damit alle Verstärkergruppen und Betriebsspannungen Zeit haben, sich zu stabilisieren.

vv2-1-k.jpg (7883 Byte)Im Bereich der Eingangsbuchsen gibt es noch eine Besonderheit. Bei den CD- und Tape-Eingängen befindet sich unterhalb der jeweiligen Buchsen ein kleiner Schiebeschalter, der für eine mögliche Nachrüstung auf Digitalbetrieb vorgesehen ist, und dann die Wahl zwischen Analog und Digital-Betrieb erlaubt. Diese Ausbaustufe erfolgt jedoch später.

Lautstärkeregler

Der Lautstärkeregler hat es ebenfalls in sich: er besteht aus einem besonderen Leitplastik, dessen Gleichlaufschwankungen bei 0,83 dB liegen! Klangregler sucht man an diesem Vorverstärker vergebens. An einer guten Audioanlage ist das auch nicht mehr nötig, da bereits alles auch so schon stimmt, sie würden ja doch nur das Original "versauen"!

Technische Daten

Betriebsspannung:

+/- 15V +12V +24V

Daten MC:

Eingangsempfindlichkeit 0,25 mV
RIAA-Abweichung +/- 0,05 dB
Verzerrungen < 0,006 %
Frequenzbereich 20 - 20000 Hz

Daten Hochpegel:

Eingangsempfindlichkeit 150 mV  
Eingangsimpedanz 47 kOhm  
Ausgangsspannung max. 9 V eff  
Verzerrungen 1 kHz < 0,00005 % = < -127 dB
Verzerrungen 20 kHz < 0,0004 % = < -108 dB
Verzerrungen 20 Hz - 20 kHz < 0,0012 % = < -95 dB
Bandbreite 1,5 Hz - 3,7 MHz  
Signal-Rauschabstand 104 dB  
Slew-rate 200V / µs  
Anstiegszeit 0,1 µs  

Anmerkung: Der Ursprung dieses Vorverstärkers liegt in einem sehr guten Schaltungsentwurf des Hochpegelverstärkers und dem MC-Vorvorverstärker aus dem ELEKTOR-LABOR in Aachen, für die ich mich hier noch einmal besonders bedanke.

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