Transissstor Phono HeadAmp

“HEAD-EEK”

Zijn transistors leuker dan transformators?

Last modified: 2-feb-03

Intro

Zo surfend over het internet kom je allerlei meer of wilde ideeen tegen. Zo hadden we op het forum van hear.nl enige tijd geleden een discussie over phono voorversterkers en over de juiste benaming. Enfin, voor platenspelers met een Moving Coil element werd het dan behoorlijk ingewikkeld: Vanaf het element werd het signaal eerst versterkt door een step-up transformator (passief) of een head-amp (actief), waarna een phono equaliser/versterker het signaal verder versterkte naar lijn niveau. Vanaf dit moment kan iedere versterker er wel weg mee.

Tot op dat moment gebruikte ik een stel Lundahl transformatortjes (heb ik eigenlijk nog niets over gezegd, dus dat gaan we ook direkt fixen) om het signaal van mijn MC element eerst wat op te krikken voordat m'n phono versterkers er wel raad mee wisten. Maar in plaats van deze transformators waren er ook actieve schakelingen op basis van transistors of buizen die hetzelfde deden.

Nou was ik heeeeel errug tevreden over m'n twee Lundahl transformators, die het signaal ongeveer 10 maal versterken voordat het door Tweety of Scratch verder wordt versterkt, maar nieuwsgierig als je bent wil je graag ook wat anders uitproberen.

Zoals gezegd kom je dan op internet altijd de juiste spullen wel tegen. In mijn geval betrof het een eenvoudige head-amp die ca. 15-20 maal kon versterken (ca. 26 dB) op basis van een paar doodgewone transistoren. Ik had de spullen al een hele tijd in huis, en het heeft dus ook veel te lang geduurd, maar uiteindelijk ga je dat ding gewoon maken. Het door mij gebruikte schema is van Marshall Leach Jr., een professor in Electronica die een aantal simpele head amps heeft gepubliceerd.

Uitgangspunten

De uitgangspunten zijn super simpel: Bouw de best klinkende head-amp die 15 keer versterkt voor ca. 10 Euro. Het wordt dus restjes dag.

Dual Mono

Aangezien mijn kennis van transistoren behoorlijk minimaal is, heb ik besloten de opzet van het schema van Leach maar te gaan volgen. Hij heeft drie verschillende versies beschreven op z'n homepage, en ik heb besloten de derde variant (common-emitter) te gaan bouwen (hier alvast een copie van zijn ontwerp)

De waardes van de componenten zijn als volgt:

Het ontwerp maakt gebruik van 9V batterij voeding, een relatief dure oplossing als er veel stroom verbruikt wordt. Aangezien er in ons ontwerp spanningen in de orde van 0.1mV worden versterkt maak ik me hier voorlopig maar geen zorgen over.

Het ontwerp van Leach beschrijft een schakelaar om de head-amp aan en uit te kunnen zetten. Dit lijkt me niks. Ten eerste ben ik ongelooflijk vergeetachtig (of is het gewoon achteloos), en ten tweede ga ik ervan uit dat die batterijen een eeuw mee zouden moeten kunnen gaan.

Bouwen

Na bestudering van het schema van Leach ben ik begonnen met het overdenken van m'n eigen ontwerp. Ten eerste vond ik de versterking van 20 maal wel aan de hoge kant en leek mij 15 maal toch beter. Zeker ook omdat Scratch, Tweety en zometeen Loekie een betere gain hebben dan gemiddeld. Daarnaast bleek dat de geadviseerde transistoren van een Amerikaans type waren dat in Nederland niet echt gemakkelijk te krijgen is. Gelukkig weet Sodejuu met dit soort problemen altijd raad en kreeg ik het advies om een gemakkelijk verkrijgbaar Europees low-noise type aan te schaffen. Tenslotte heb ik maar 1Watt metaalfilm weerstanden gebruikt omdat deze mij zeker ook voor wat betreft hun ruisgedrag prima bevallen.

Daarna ben ik eens goed gaan nadenken over de kast en de printlayout. Omdat ik zelf geen PCB kan maken is gaatjes print het enige dat voor mij werkt. Zoals je op de volgende foto goed kan zien is de versterker in dubbel mono opgebouwd (in spiegelbeeld). Beide delen worden afzonderlijk gevoed door een 9V batterij (zwevende voeding).

De gebruikte Elco's en capacitors komen uit twee bulk voordeelverpakkingen van Conrad met restjes (beide een euro of twee geloof ik) en de aansluitdraden zijn uiteindelijk ook allemaal vervangen door microfoonkabel. aan de uiteinden van de kabel zijn twee goedkopen cinch stekkers aan de uitgang gesoldeerd en twee goedkope female pluggen aan de ingang. De draden zijn expres iets langer gehouden: Mocht het geheel een doorslaand succes worden dan kan ik op een later tijdstip altijd nog een duurder kastje gaan gebruiken en mooie vergulde inbouw cinchbussen.

Dit is het lijstje van de door mij gebruikte componenten:

Ik heb het schema met met SPICE gesimuleerd, en het resultaat is in ieder geval precies wat ik wilde: 15 maal versterking en een iets lagere output impedantie.

Het afgeschermde binnenkastje heb ik gemaakt van een aantal op maat gezaagde stukjes koper printplaat (zie foto). Door de binnenkant te vertinnen krijg je een prima kastje dat goed is afgeschermd en geschikt is voor phono toepassingen. De batterijvoeding blijft er buiten. Het geheel (kast en twee batterijen) zijn vervolgens ondergebracht in een el-cheapo kastje.

Hoe klinkt de Head-Eek?

Om de amp te testen heb ik in eerste instantie het apparaat aan de functiegenerator en scope gehangen. Wat ik daar zag viel in ieder geval niet tegen: Het signaal kwam mooi 15 maal versterkt door en dat voor alle relevante frequenties. Daarna dacht ik de headamp mooi te kunnen testen op de installatie boven, tenslotte ben je altijd even benauwd om een zelfbouwsel van 20 piek op een high-end MC element te gaan testen. Daarom werd de headamp tussen de B&O platenspeler met MM element en de hounddog phono equaliser geplaatst. De B&O/Hounddog combi levert niet veel uitgangsspanning dus een extra head-amp kon sowieso geen kwaad.

Bijna was ik er dus mooi ingetrapt: Het klonk op deze combinatie VOOR GEEN METER, en na een kwartiertje stond ik op het punt om er de moker overheen te trekken. Even tijd voor een borrel, en gelukkig helpt het om even rustig te denken ... de head-amp miste het sprankelende hoog dat de Hounddog alleen wel had. Nou was de input impedantie van de headamp 1kOhm en daar is een MM element met z'n 47 kOhm impedantie natuurlijk niet op afgestemd. Sterker nog, een lage input impedantie leidt tot een hoog-af filter en dat was precies wat ik hoorde.

Na nogmaals geverifieerd te hebben dat er op de ingang geen gelijkspanningscomponenten stonden heb ik daarom besloten om toch de headamp beneden op de Clearaudio/Dynavector/Tweety combi te gaan proberen. He he, dat is een stuk beter, sprankelend hoog en mooi laag. Ik kan het iedereen aanbevelen, de Head-Eek klinkt prima.

Hoewel ik na een avondje luisteren en vergelijken toch besloten heb om de Lundahl step-up trafo's weer terug te plaatsen aan de Tweety is dit ontwerp zeker de moeite waard om te bouwen voor diegenen die geen MC ingang op de phono versterker hebben.

 

 

Terug naar de DIY pagina

  

© Maarten&Annemarie, 2002, 2003