Platenspeler.Com |
 |
Platenspeler.Com |
|
Ik ben even helemaal in de ban van het minimalisme. Dat is niet zo vreemd als het lijkt, want als bouwer van buizen voorversterkers ben je ook altijd maar met een handjevol componenten bezig. Het concept "less is more" doet het goed in deze drukke tijd. De meest simpele apparaten zitten zo tjokvol met electronica dat je bijna niet meer kan spreken van een versterker, maar dat er eerder sprake is van een computer.
En veel van deze foefjes heb je ook helemaal niet nodig en het dreigt je af te gaan houden van wat werkelijk belangrijk is: De muziekbeleving.
Op andere gebieden herken je dit gevoel ook: Oudere jongeren die geslaagd zijn in het leven kopen een Harley Davidson motorfiets. Harleys zijn volgens mij zuiver technisch gezien niet de meest efficiente motorfietsen, en ook zitten ze niet eens bomvol met regelelectronica, radio, etc.etc. Toch heeft de berijder meer contact met het medium, en dat is met buizenversterkers en andere minimalistische ontwerpen ook zo.
Op een andere pagina vind je de beschrijving van mijn eerste OpAmp project, de GeenKloon?, een van de Gainclone varianten op de 4706 Gaincard versterker van 47 Laboratories.
Deze ontwerpen zijn gebaseerd op een zeer minimalistische component bezetting, hoewel als je strikt genomen kijkt naar de Power OpAmp component je je kunt afvragen of dit nog wel minimalistisch is: Welliswaar een blokje met slechts 5 pinnetjes, maar in principe vergelijkbaar met een complete versterker (minus voeding, volume regeling en kast). Het aantal componenten in zo'n OpAmp is natuurlijk niet gering. En er zijn dan ook legio mensen die beweren dat alles wat transissstor is niet kan klinken laat staan als je er een boel van in een zwarte tor (=IC) gaat stoppen. Laten we even over deze oordelen heenstappen en proberen het maximale uit een OpAmp te halen...
Alleen, erg opvallend was natuurlijk het gemis van een behoorlijke phono voorversterker voor dit ontwerp. Na enig zoeken op de website van Kimura San bleek dat men zich dat bij 47 Laboratories ook best wel had gerealiseerd en een ontwerp heeft gebouwd, de 4712 Phonocube, dat op dezelfde leest als de Gaincard is geschoeid. Ook dit ontwerp heeft weer dezelfde uitgangspunten:
Dus, het bloed kruipt waar het niet gaan kan, en als supplement op het GeenKloon ontwerp heb ik besloten om ook een phono pre te gaan bouwen op basis van een Opamp. Ik weet niet of ik in staat ben voor alle hierboven beschreven uitgangspunten een "el-cheapo" alternatief te vinden, maar ik ga dat in ieder geval proberen.
Ook voor dit project moet ik een paar simpele uitgangspunten vastleggen, zodat ik straks niet weer het risico loop om de zaak uit de hand te laten lopen:
OK, het eerste wat ik heb gedaan is natuurlijk de database van National.com nazoeken op OpAmps die geschikt zijn voor deze functie. Het zijn er vele natuurlijk, maar ik heb even snel gezocht naar Application Notes waar het woord "phono" in voorkwam. Dat waren er beduidend minder. Ik kwam ondermeer terecht bij de LM318, LM380 en de LM833. De LM380 is ongeschikt omdat hij ook een eindversterker bevat, maar met name de laatste leek mogelijkheden te bieden.
Er zijn dus meer OpAmps (talloze zelfs) die dezelfde mogelijkheden bieden als de LM833, maar het aardige is dat behalve een schema zoals hierboven ook een methode voor het berekenen van je eigen schakeling werd gegeven. En deze kon wel eens goed bruikbaar ook bij andere OpAmp types zijn. In ieder geval heb je een OpAmp nodig met een enorme gain, want of je nou een MM of een MC voorversterker maakt, inclusief verliezen in het RIAA filter en terukoppeling, moet je per OpAmp toch al gauw 25-35 dB versterken.
Toch hebben deze OpAmps nog niet de specificaties die we zoeken, er zijn exemplaren
met veel betere parameters op het gebied van Input Offset Voltage, hetgeen juist
is wat we zoeken in verband met de lage spanningen van MC elementen die we willen
gaan versterken. Ook een hoge precisie, slewrate etc. helpt enorm om straks
muziek correct weer te geven. Een aantal die beter in de buurt komen zijn:
Met name de laatste, de LT-1037 lijkt een super keuze voor het nieuwe project, helaas heb ik geen idee noch ervaring hoe dit ding zich in de audio gaat gedragen noch van de kosten voor zo'n ding. Ik heb er toch twee nodig en deze opamps zijn aanmerkelijk duurder dan de Power Opamps die gebruikt worden in een Gaincard ontwerp.
De voeding kan worden overgenomen van de GeenKloon? De originele Phono Cube gebruikt ook een 4700 Power Humpty als voeding dus in ons geval lijkt dat ook zeer voor de hand te liggen.
In het geval van het origineel wordt een Power Humpty volgens mij maar belast door 1 of twee componenten. Maar ergens wordt wel aangegeven dat de Power Humpty ook te delen is met andere componenten dus ik denk dat ik dat ook maar ga doen gegeven het geringe energieverbruik. In mijn geval wil ik toch overwegen twee extra aftakkingen te maken op de voeding om zodoende de kosten van een extra power supply uit te sparen. Mocht het design onverwacht goed geslaagd zijn, dan kan ik altijd nog overwegen een extra powerSupply te maken.
Maar het wordt tijd een eigen phono equaliser te gaan maken. Geheel in de geest van de ontwerpen van de Gainclone ga ik proberen zo weinig mogelijk componenten te gebruiken en toch een aanvaardbaar geluid te produceren. Omdat je prima in een later stadium nog wat componenten kan swappen, maak ik me nog niet te druk over exotische componenten etc.
Gezien de kosten ga eerst proberen hoe het klinkt met een eenvoudige opamp die een Vos (Input Offset Voltage) aankan van 0.5mV minimum, anders heeft het geen zin om het ding te bouwen.
Hieronder een tabel op basis van het recept van de Application Notes voor een high-gain opamp (LM833) waar zowel een RIAA amp van 30dB als een RIAA amp van 71dB mee gemaakt kan worden (hoewel de LM833 niet geschikt is voor signaalversterking beneden de 1mV).
| # | Comp |
AN-val |
71dB | Beschrijving |
| 1 | V1, V2 | Dual high-gain OpAmp | ||
| 2 | R0 | 499 | 510 | Bepaalt Av1 |
| 3 |
R1 |
80.6k |
150k |
Deel van 50, 500Hz filter |
| 4 | R2 | 8.45k | 16k | Deel van 50, 500Hz filter |
| 5 | R3 | 2.37k | 2.4k | Deel van hoog-filter R3,C3,R6 |
| 6 | R4 | 2k | 1k | Vrij te kiezen, bepaalt samen met R5 versterking Av2 |
| 7 | R5 | 4.3k | 160k | De deling van R5 op R4 bepaalt de versterking Av2 |
| 8 | R6 | 54.9k | 43k | Deel van hoog-filter R3,C3,R6 |
| 9 | C0 | 200uF | 220uF | Ontkoppeling DC |
| 10 | C1 | 39nF | 100nF | NF filter |
| 11 | Cp | ?? | ?? | (parallel aan input, not used) |
| 12 | C3 | 0.033uF | 0.033uF | Deel van hoog-filter R3,C3,R6 |
| 13 | C4 | 2uF | 1uF | Koppelcondensator |
| 14 | Ri | 47k | 47k?? | Impedantie van 47K, kan voor MC vervallen. |
De bovenstaande waardes voor de componenten leveren het volgende schema op:
Hoewel dit een typisch minimaal ontwerp is, denk ik toch dat er nog extra componenten noodzakelijk zijn om e.e.a. goed te laten werken. De voeding van de meeste OpAmps moet onder de 35 Volt blijven, iets wat zeker moeilijk wordt met de voeding die is gemaakt voor de GeenKloon. Daarnaast is denk ik extra afvlakking en stabilisatie noodzakelijk, de hier gebruikte OpAmp wordt nu eenmaal geen power OpAmp zoals de LM1875.
De datasheets gaan uit van een supply voltage van +15 en -15 Volt. Aangezien de voeding van de GeenKloon ongeveer het dubbele levert kunnen we deze zonder aanpassingen zeker niet gebruiken. Daar komt bij dat het origineel aangesloten dient te worden op de Power Humpty van 25W en niet op de powersupply die ik voor GeenKloon heb ontworpen. Om toch met de voeding van de GeenKloon te kunnen werken kunnen we een spanningsstabilisator gebruiken om de waardes van V+ en V- te stabiliseren. We hebben dan nodig:
Tevens kan voor MC versterking weerstand Ri van 47k vervallen. MC elementen hebben sowieso volledig andere impedantie karateristieken. Hier ga ik straks apart naar kijken.
Tenslotte hebben we natuurlijk een aantal andere componenten nodig om de GeenPre te kunnen maken dit zijn ondermeer:
Op de volgende pagina's kun je nog veel meer lezen over de 4712 PhonoCube, de GainClone en over het origineel de 4706 Gaincard.
| Page 2: Construction >> |