Modifikation Kopfhörerverstärker Nakamichi CR-2E

Servus Manfred,

Manfred_K. (Beitrag #1) schrieb:

Könnte ein Austausch des OPAMPs noch eine Verbesserung in Klang und Leistung bringen?

Wir setzen industriell seit ein paar Jahren mit bestem Erfolg den OPA2197 von Texas Instruments ein. Der hat insgesamt sehr gute Daten - vor allen Dingen kann er richtig Strom am Ausgang (mindestens so um die +/-50[mA] bei +/-7[V] Ausgangsspannung @ +/-12[V] Betriebsspannung (bei üblichen Betriebstemperaturen)). Das ist ein 36[V]-Typ - mit den +/-12[V] Versorgung kommt der also locker klar. Der sollte dem 250[Ohm]-Hörer also SEHR viel Dampf zur Verfügung stellen können.

Wermutstropfen: Das ist ein SMD-SO8 Typ - der muß also auf einen DIP8-Adapter aufgelötet werden (so ist das halt: wirklich AKTUELLE OP-Amps kriegt man NUR noch in SMD-Gehäusen).

https://www.ti.com/l...Fproduct%252FOPA2197

Wenn man nur den SO8-IC auflöten möchte:

https://de.farnell.c...ip-2-54mm/dp/2476033

Ansonsten gibt's natürlich auch nur die nackte Leiterplatte:

https://www.amazon.d...id=1673780420&sr=8-3

Manfred_K. (Beitrag #1) schrieb:

Wäre es besser das Verhältnis von R1/R2 anders zu wählen. Z.B. 100k/47k?

Ich würde es bei den 10[kOhm] / 4,7[kOhm] belassen - bei 12[V] Ausgangsspannung (die eh nie erreicht werden) wird der Ausgang des OP-Amps mit ca. 0,82[mA] belastet - das ist nicht viel. Und wenn man schön niederohmig bleibt, spielen die parasitären Kapazitäten eine deutlich geringere Rolle, was der Höhenwiedergabe ungemein gut tut.

Unter dem Aspekt der Höhenwiedergabe würde ich mir auch überlegen, den 47[kOhm] Widerstand vor dem nichtinvertierenden Eingang des OP-Amps auf 3,3[kOhm] zu verkleinern - dann steigt die Grenzfrequenz des aus diesem Widerstand und aller an ihm dranhängenden parasitären Kapazitäten gebildeten Tiefpasses an. Außerdem "sehen" dann beide Eingänge des OP-Amps etwa denselben Widerstandswert (einmal 3,3[kOhm] und einmal 4,7[kOhm] || 10[kOhm] (= ca. 3,2[kOhm])) - damit erzeugen die (in der Regel halbwegs identischen) Bias- und Offsetströme, die aus den OP-Amp Eingängen herausfließen, einen identischen Spannungsabfall an den Widerständen und heben sich damit gegenseitig auf --> geringerer Gleichspannungsanteil am Kopfhörerausgang.

Was ich allerdings nicht verstehe: Ausweislich des Datenblatts ist der µPC4556 (ein wirklicher Veteran) ein dekompensierter Typ - d.h. er bräuchte normalerweise ein externes Kompensations-C, damit er sicher nicht schwingt (speziell bei größeren kapazitiven Lasten, wie sie z.B. lange Kopfhörerkabel darstellen können - allerdings gibt es sowieso schon 22[nF] kapazitive Grundlast am Hörerausgang (ist das die Kompensation?)). Im Schaltbild ist ein solcher Kompensationskondensator allerdings nicht zu sehen. Der "Veteran" ist im Datenblatt allerdings (bei +/-15[V] Betriebsspannung) mit einem Ausgangsspannnungshub von mindestens +/-10[V] bei +/-25[mA] Ausgangsspannung angegeben - der ist also auch nicht ganz schwach auf der Brust.

Bei Einsatz des OPA2197 würde ich mir überlegen, den 10[kOhm] Gegenkopplungswiderstand vom OP-Amp-Ausgang hinter den 22[Ohm] Serienwiderstand zu verlegen und den 22[nF] Kondensator zu entfernen. Damit sinkt der Ausgangs-Innenwiderstand des Kopfhörer-Ausgangs von > 22[Ohm] auf < 1[Ohm] - und damit steigt der Dämpfungsfaktor für den Kopfhörer deutlich an, was im Sinne einer guten Impulskontrolle (grade bei relativ niederohmigen Kopfhörern) sicher kein Schaden ist. Der 22[nF]-Kondensator erfüllt allerdings auch noch EMV-Zwecke. Sollte also nach Entfernung dieses Kondensators "Handygeknatter" im Kopfhörer hörbar sein, dann muß man halt noch eine passende, nicht zu hochohmige Seriendrossel in den Kopfhörerausgang legen (allerdings NACH dem Gegenkopplungsabgriff, weil so eine Drossel die Phase dreht und der OPA2197 ein recht flotter Zeitgenosse ist - nicht, daß der dann im HF-Gebiet schwingt).

Wenn es ein ausgewiesener Audio-OP-Amp sein sollte, dann käme der OPA1692 in Frage:

https://www.ti.com/l...Fwww.google.com%252F

Der ist dem OPA2197 recht ähnlich (hohe zulässige Versorgungsspannung, > +/-50[mA] Ausgangsspannung), aber halt auf gute Audiodaten gezüchtet (was etwas zu Lasten der DC-Performance (Offset) und des GBW geht - Dinge, die bei Audio meistens wurscht sind).

https://www.mouser.d...BuJcYSCDiE2RhYaro%3D

Grüße

Herbert

Moin Herbert,

erstmal herzlichen Dank für Deine ausführlichen Erklärungen

Ich selber bin nämlich nur ein Hobbyelektroniker und habe Anfang der 80 iger Jahren mit einem "741" angefangen. Als mein Kumpel diesen liebevoll "7 rauschundvierzig" genannt hatte, bin ich damals auf TL 081/TL 071 umgestiegen. Seit dieser Zeit habe ich mich nicht mehr mit dieser Thematik beschäftigt

pragmatiker (Beitrag #2) schrieb:

Wir setzen industriell seit ein paar Jahren mit bestem Erfolg den OPA2197 von Texas Instruments ein.

Diesen Typ habe ich mir auf meinem künftigen Einkaufszettel notiert

pragmatiker (Beitrag #2) schrieb:

Unter dem Aspekt der Höhenwiedergabe würde ich mir auch überlegen, den 47[kOhm] Widerstand vor dem nichtinvertierenden Eingang des OP-Amps auf 3,3[kOhm] zu verkleinern

Nur als Ergänzung. Vor dem 47k Widerstand geht es zu den Chinch-Line-out Ausgängen. Aufgrund des hochohmigen Eingangs des OPAMPs nehme ich an, dass eine Verkleinerung auf 3,3k keinen negativen Einfluss auf irgendwas hat, richtig?

pragmatiker (Beitrag #2) schrieb:

Bei Einsatz des OPA2197 würde ich mir überlegen, den 10[kOhm] Gegenkopplungswiderstand vom OP-Amp-Ausgang hinter den 22[Ohm] Serienwiderstand zu verlegen und den 22[nF] Kondensator zu entfernen.

Beim Veteran µPC4556 also nicht zu empfehelen, wegen der Kompensation, richtig? ... nicht, das ich noch einen Mittelwellensender baue

Manfred_K. (Beitrag #3) schrieb:

1.Nur als Ergänzung. Vor dem 47k Widerstand geht es zu den Chinch-Line-out Ausgängen. Aufgrund des hochohmigen Eingangs des OPAMPs nehme ich an, dass eine Verkleinerung auf 3,3k keinen negativen Einfluss auf irgendwas hat, richtig? 2.Beim Veteran µPC4556 also nicht zu empfehelen, wegen der Kompensation, richtig?

Moin,
1. das haengt davon ab, wie niederohmig die NF-Ausgangsleitung, an der der KH-Verstaerker haengt, selbst gespeist wird. Der OPV-Theorie nach sollte es kein Problem darstellen.
2. das Datenblatt besorgen und nachsehen, wie man die Kompensation nachruesten kann.
Dann koennte man auch diesen Verstaerker weiterverwenden. Er kann fuer Kopfhoerer den Strom liefern und bei einem so limitierten System wie CC ist er hier ohnehin nicht der Qualitaetsengpass.

73
Peter

Servus Manfred,

Manfred_K. (Beitrag #3) schrieb:

Vor dem 47k Widerstand geht es zu den Chinch-Line-out Ausgängen. Aufgrund des hochohmigen Eingangs des OPAMPs nehme ich an, dass eine Verkleinerung auf 3,3k keinen negativen Einfluss auf irgendwas hat, richtig?

Richtig. Der 47[kOhm] Widerstand dürfte vor allem den OP-Amp-Eingang schützen, wenn das Gerät ausgeschaltet ist und jemand ein dickes Signal in den Line-Out-Ausgang rückwärts einspeist (ja, auch an solche - an sich abstrusen - Betriebsfälle müssen Geräteentwickler denken).

Beim Veteran µPC4556 also nicht zu empfehelen, wegen der Kompensation, richtig? ... nicht, das ich noch einen Mittelwellensender baue

Richtig. Bei einem dekompensierten OP-Amp würde ich persönlich in einer funktionierenden Schaltung nichts anfassen, was dessen Stabilität gefährden könnte. Vor diesem Hintergrund ist Deine "10[kOhm] / 4,7[kOhm]"-Änderung übrigens produktiv, weil durch die Verstärkungserhöhung um ca. den Faktor 3 die Bandbreite um ca. den Faktor 3 reduziert wurde.

hf500 (Beitrag #4) schrieb:

das Datenblatt besorgen und nachsehen, wie man die Kompensation nachruesten kann

https://www.semiee.com/file/EOL2/NEC-UPC4556.pdf

Da steht auf Seite 4 was zur erforderlichen Mindestverstärkung im nichtinvertierenden Betrieb - d.h. erst ab einer Verstärkung von Av +/-10 an aufwärts ist das Teil laut Datenblatt unkompensiert stabil....möglicherweise dient das, was da am Ausgang dranhängt (22[Ohm] / 22[nF]) der Kompensation (ich würde bei diesem IC nicht dran rumfummeln). Der OPA2197 ist - was die Stabilität angeht - da übrigens ein außerordentlich gutmütiger Zeitgenosse.

Grüße

Herbert

Man könnte natürlich noch ein wenig investieren:
Wie wäre es damit?
https://pdf1.alldata...ONSEMI/MC33078P.html

Hallöchen Peter und Herbert. Vielen Dank für Eure Beiträge!

Hier die Schaltung aus dem Datenblatt:




So sieht gerade meine modifizierte Schaltung aus:





Von Pin 2 (6) nach Masse sind es gemessene 4,7 k (mein eingebauter Widerstand) mit gestecktem Kopfhörer ca. 3,6 k

Von Pin 3 (5) nach Masse sind es gemessene 53 k. Schließe ich den Chinch Line out kurz, sind es 47k - logisch.

Nach dem Datenblatt soll R1 = R2 sein. Das hat auch Herbert empfohlen. Ich werde den 47 k entsprechend ersetzen und probehören

pragmatiker (Beitrag #2) schrieb:

Unter dem Aspekt der Höhenwiedergabe würde ich mir auch überlegen, den 47[kOhm] Widerstand vor dem nichtinvertierenden Eingang des OP-Amps auf 3,3[kOhm] zu verkleinern ... --> geringerer Gleichspannungsanteil am Kopfhörerausgang.

Bevor ich R 134/234 (47 k) ersetze, kurz noch die Gleichspannung am Kopfhörerausgang gemessen:

Pin 1 DC: 6,0 mV

Pin 7 DC: 5,5 mV


@CarlM: Den MC 33078 könnte man auch direkt in dieser Schaltung des CR-2E verwenden?

Sodele, R 134/234 (47 k) habe ich durch 3,3 k Widerstände ersetzt. Die Gleichspannung am Kopfhörer-Verstärker ist gesunken.

Folgende Werte habe ich gemessen:

Pin 1 DC: 1,5 mV

Pin 7 DC: 0,2 mV

Ich denke, das kann man so lassen.

Klanglich bin ich nun sehr zufrieden, was dieser kleine AMP zu leisten vermag. Sogar mein AKG K240 DF mit 2 x 600 Ohm wird ausreichend angetrieben.

Mit dem Bayer kommen die Bässe impulsiv und die Höhen kristallklar. Im direkten Vergleich zum Kopfhörerausgang des Yamaha AX 900 klingt das Nakamichi hervorragend. Klar der Yamaha hat noch mehr "Wumms", aber darum geht es ja gar nicht.

Mixtapes hören, funktioniert nun einwandfrei mit dem Nakamich CR-2E, ohne das ich das Tape jedes mal an den Vollverstärker klemmen muss.

Hier ein Bild vom Vergleichstest - Alles voll mit Finger-Tappern vom vielen testen. Oben Umbau unten noch Original

Servus Manfred,

Manfred_K. (Beitrag #9) schrieb:

Pin 1 DC: 1,5 mV Pin 7 DC: 0,2 mV Ich denke, das kann man so lassen.

Eine Verkleinerung der Gleichspannung am Ausgang nach dieser Modifikation war nach der Theorie zu erwarten - schön, daß auch die Praxis das bestätigt.

Blieb der "Veteran" drin oder ist da inzwischen ein anderer OP-Amp eingezogen?

Grüße

Herbert

Der NJM4556 kann +/-70mA Output Strom, ist also nicht so schlecht dafür geeignet.

https://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/270/455102_DS.pdf

Lustigerweise ist sein bekannterer Bruder 4558 voll kompensiert für Verstärkung 1, während das bei manchen 4556 extra entfernt wurde, sie also nur stabil werden, wenn sie Verstärkung > 1 haben, dafür schneller.

Interessant. Das ist das Datenblatt des NJM 4556 von JRC - das Datenblatt des µPC 4556 von NEC (welches ich für meine Aussagen herangezogen habe) liest sich da (trotz gleichem Pinout) an einigen Stellen deutlich anders. Einige wesentliche Unterschiede:

• Der µPC 4556 wird im Datenblatt eindeutig als dekompensiert bezeichnet, der NJM 4556 nicht.
  
• Für den µPC 4556 wird der Ausgangsspannungshub bei +/-25[mA] angegegeben - und von +/-70[mA] ist nichts zu lesen. Beim NJM 4556 sind explizit +/-70[mA] als Ausgangsspannungshub angegeben.
  
• Die Slew-Rate des µPC 4556 ist mit 5[V/µs] angegeben, die des NJM 4556 mit 3[V/µs].
  
• Das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt des µPC 4556 ist mit 20[MHz] angegeben, dasjenige des NJM 4556 mit 8[MHz].
  
• Die in den beiden Datenblättern gezeigte Innenschaltung "Equivalent Circuit" ist nicht hundertprozentig identisch.
  

Das scheinen also trotz identischer Nummerierung zwei unterschiedliche ICs mit unterschiedlichen Eigenschaften zu sein. Interessant wäre es, welche Version (NJM oder µPC) in Manfreds Tapedeck drin steckt.....

Grüße

Herbert

Ja, habe mich auch gewundert.
Wäre also in der Tat interessant, was dort im Tapedeck exakt draufsteht.

Was mir noch einfallen würde, um den Klang etwas zu verbessern wäre, die 100µF Bypass Kondensaotren der Versorgung auf z.B. 470 z uerhöhen.

Hallo in die Runde,

das ist ja ein sehr interessanter Austausch! Danke dafür

pragmatiker (Beitrag #10) schrieb:

Blieb der "Veteran" drin oder ist da inzwischen ein anderer OP-Amp eingezogen?

Es ist noch der "Alte" im Gerät, da ich von der Leistungsfähigkeit sehr positiv angetan bin. Bei der nächsten Mouser Bestellung kaufe ich mir zu Testzwecke mal den "Neuen"

Ich habe mal ein Foto von unserem "Veteran" gemacht:



Es steht nur "JRC" darauf. Ist das jetzt ein NJM4556 mit +/-70mA Output Strom?

Die zusätzlichen Widerstände habe ich von unten angelötet:

Poetry2me (Beitrag #14) schrieb:

Was mir noch einfallen würde, um den Klang etwas zu verbessern wäre, die 100µF Bypass Kondensaotren der Versorgung auf z.B. 470 z uerhöhen.

Sehr gute Idee! Zu einem späteren Zeitpunkt möchte ich eh noch ein paar kritische Elkos tauschen, dann werden diese auch verstärkt.

Servus Manfred,

Manfred_K. (Beitrag #15) schrieb:

Es steht nur "JRC" darauf. Ist das jetzt ein NJM4556 mit +/-70mA Output Strom?

Ja, das ist ein NJM4556 - also der "nicht dekompensierte" mit der großen Stromlieferfähigkeit.

pragmatiker (Beitrag #12) schrieb:

Beim NJM 4556 sind explizit +/-70[mA] als Ausgangsspannungshub angegeben.

Das ist natürlich Blödsinn, was ich das geschrieben habe - es muß +/-70[mA] Ausgangsstromhub heißen. Mann, wo hatte ich denn da meine Gedanken.....?

Es ist noch der "Alte" im Gerät, da ich von der Leistungsfähigkeit sehr positiv angetan bin. Bei der nächsten Mouser Bestellung kaufe ich mir zu Testzwecke mal den "Neuen"

Wenn man sich das Datenblatt des NJM4556 anschaut, dann steht da eindeutig drin:

In addition, the wide bandwith, low noise, high slewrate and low distortion of the NJM4556A make it ideal for many audio.....applications.

Auch die Daten des ICs sind für Audio mehr als o.k. Deswegen würde ich persönlich diesen IC nicht gegen einen anderen austauschen. Das hat auch ganz praktische Gründe: Dieser IC ist ja eingelötet - er müßte also rausgezwickt werden, um da einen neuen reinzusetzen. Den Neuen würde man vermutlich sockeln - damit tut man aber der Kühlung keinen Gefallen: Die an Pin 1, 4 und 8 des Layouts zu sehenden Kupferflächen würden als Kühlflächen teilweise ausfallen, wenn sie durch den dünnen und wegverlängernden Pin einer Fassung thermisch vom IC "entkoppelt" werden. Und ordentliche Kühlung ist bei einem DIP8-IC, der 2 x +/-70[mA] bei +/-12[V] Betriebsspannung kann, sicher nicht verkehrt (Beispiel Ausgangsspannung 1[V] in einen 32[Ohm] Stereo-Kopfhörer, also 31,25[mA] Ausgangsstrom: (12[V] - 1[V]) x 31,25[mA] x 2 = ca. 688[mW] Verlustleistung, die im IC hängenbleiben - das schrammt haarscharf an dessen 700[mW] Grenzverlustleistungsspezifikation lang). Ich hab' bei dieser Rechnung jetzt die 22[Ohm] Serienwiderstände in den Ausgängen unterschlagen - in der Praxis wird die Verlustleistung im IC in diesem Betriebsfall also eher irgendwo in der Gegend von ca. 640[mW] landen (das ist aber immer noch ein "Haufen Holz").

Grüße

Herbert

Servus Herbert,

dann haben die Nakamichi-Ingenieure doch gute Arbeit geleistet.

Wie schon erwähnt, werde ich die Bypass Elkos erhöhen, das sollte noch etwas mehr Impulsfestigkeit geben.

Damit ist der Zweck des integrierten Kopfhörer-Amps mehr als erfüllt: Mission accomplished

Manfred_K. (Beitrag #17) schrieb:

Wie schon erwähnt, werde ich die Bypass Elkos erhöhen, das sollte noch etwas mehr Impulsfestigkeit geben

Wenn die neuen Bypass-Typen bei 25[kHz] keinen super-duper ESR haben sollten, ist vielleicht je ein gut beleumundeter (AVX / KEMET / TDK) keramischer 0,47[µF] / 50[V] / X7R Kondensator (mit ganz kurzen Drähten angelötet) parallel zu den Bypass-Elkos kein Fehler, wenn man noch das "letzte Quentchen" an Optimierung der Höhenwiedergabe herausholen möchte. Natürlich ist das eine Philosophie-Frage - ohne Messungen, ob das wirklich was bringt, landet man da leicht auch mal in den Untiefen der High-End-Esoterik (aber schaden kann's nach menschlichem Ermessen nicht).

Grüße

Herbert

Bypass ist eine gute Idee.
Aber ich nehme als Bypass immer Folienkondensatoren, weil diese sich im Audio-Frequenzbereich linearer verhalten.
Wenn ich bei Überholungen irgendwo Keramik Kondensatoren im Signalweg oder als Versorgungs-Bypass vorfinde, dann ersetze ich diese sofort.

- Johannes

Servus Johannes,

bei "Folie versus Keramik" sind immer auch Philosophien mit dabei. Zweifellos haben Folienkondensatoren im Audio-Frequenzbereich günstigere Eigenschaften, was deren Kapazitätshaltigkeit versus Frequenz / Kondensatorspannung / Kondensatorstrom angeht. Aber: Bei Operationsverstärkern werden (abhängig von Layout, Leitungsführung, Impulsfähigkeit des OP-Amps usw.) auch die HF-Eigenschaften der Abblockkondensatoren (zum Schwing- und Klingelschutz etc.) wichtig. Und da haben in aller Regel keramische Kondensatoren, die unmittelbar an den Versorgungspins des OP-Amps sitzen, die Nase vorn. Außerdem hab' ich als Keramikart ganz bewußt X7R und nicht X5R oder gar Z5U vorgeschlagen (um nur mal die gängigen, auch für den Privatmann erhältlichen Materialien zu nennen): Auch aufgrund der inherent niedrigen Toleranz von +/-15% und des großen Temperaturbereichs von -55[°C] bis +125[°C] ist beim Material X7R eine mögliche Kapazitätsvariation durch äußere Einflüsse geringer als bei den anderen Keramikmaterialien. Am besten wäre natürlich das Keramikmaterial COG bzw. NP0 - aber mit diesem Material würde ein 0,47[µF]/50[V] Kondensator riesige Abmessungen annehmen.

Natürlich kann man auch durch Spannungsfestigkeitserhöhung eine Erhöhung der Baugröße erzwingen - was fast automatisch auch mit besseren Wechselspannungs-Eigenschaften des Kondensators im sich (ja nicht ändernden) Betriebsspannungsbereich einhergeht. Für einen 0,47[µF] / 100[V] / X7R / +/-10% / KEMET käme dann z.B. dieses bezahlbare Exemplar in Frage:

https://www.mouser.d...DMAX_X7R-1518817.pdf

Erhältlich sind die z.B. hier:

https://de.farnell.c...0v-10-x7r/dp/2575662
https://www.mouser.d...2FAd3JpBuoN5Tg%3D%3D

Wie gesagt: Das ist sicher eine Frage der jeweiligen Philosophie (die natürlich auch noch abhängig von allen relevanten individuellen technischen Details der betrachteten Anwendung ist) - ein "komplett falsch" oder "völlig richtig" gibt es meiner Ansicht nach an diesem Punkt nicht.

Grüße

Herbert

Bevor die Philosophie (Liebe zur Weisheit / zum Wissen ! ) bemüht wird sollte man sich einmal ausrechnen, welchen Einfluss ein "Bypass" an einem Elko überhaupt haben kann. Dabei sollten mindestens folgende Belange berücksichtigt werden:

1) Frequenzabhängigkeiten der Impedanzen von Elko und "Bypass"
2) Gesamtimpedanz, ggf. unter Einbezug der Eigeninduktivitäten
3) Temperaturabhängigkeit derselben
4) Einfluss auf die angeschlossene Last

Impedanzen von Elkos haben eine stark ausgeprägte Frequenzabhängigkeit, die je nach Typ schon bei einigen kHz drastische Veränderungen hervorruft.
Was viele nicht ahnen: Das betrifft v.A. die Kapazität selbst! Demgegenüber spielt oft sogar der ESR eine untergeordnete Rolle. Das Ganze ist zudem noch stark temperaturabhängig. Mit zunehmender Temperatur wird der ESR kleiner, die Grenzfrequenz, ab der die Kapazität stark abfällt, wird gleichzeitig größer. In aller Regel hilft jedoch der "glückliche Umstand", dass die bei hoher Frequenz verbleibende Kapazität immer noch ausreicht, um die schaltungstechnischen Anforderungen zu erfüllen, selbst wenn nur wenige Prozent der Nennkapazität übrig bleiben! (wg Z~1/(2*pi*f*C))

Vor diesem Hintergrund muss man daher erst einmal eine vernünftige Analyse zum tatsächlichen Impedanzverhalten machen und danach den Einfluss auf das Lastsystem evaluieren. Einfach einen x-beliebigen Folien- oder Sonstwaskondensator dranzutackern ist jedenfalls keine zielführende Methodik.

Valenzband (Beitrag #21) schrieb:

Vor diesem Hintergrund muss man daher erst einmal eine vernünftige Analyse zum tatsächlichen Impedanzverhalten machen und danach den Einfluss auf das Lastsystem evaluieren

GENAU das steht doch hier schon geschrieben und muß wirklich nicht noch mal wiederholt werden:

pragmatiker (Beitrag #18) schrieb:

ohne Messungen, ob das wirklich was bringt, landet man da leicht auch mal in den Untiefen der High-End-Esoterik (aber schaden kann's nach menschlichem Ermessen nicht)

Grüße

Herbert

pragmatiker (Beitrag #22) schrieb:

Valenzband (Beitrag #21) schrieb: Vor diesem Hintergrund muss man daher erst einmal eine vernünftige Analyse zum tatsächlichen Impedanzverhalten machen und danach den Einfluss auf das Lastsystem evaluieren GENAU das steht doch hier schon geschrieben und muß wirklich nicht noch mal wiederholt werden: pragmatiker (Beitrag #18) schrieb: ohne Messungen, ob das wirklich was bringt, landet man da leicht auch mal in den Untiefen der High-End-Esoterik

Mein Ansatz war analysieren und berechnen, nicht messen. Ansonsten hätte man eine Menge zu tun:
"Einfach mal messen" wäre, abgesehen vom messtechnischen Aufwand für Gerätschaften und der "Bastelzeit" wegen der Varietät von Elko-Parametern (Grenzfrequenzen, Temperaturabhängigkeiten sind je nach Typ z.T. sehr unterschiedlich) einigermaßen umständlich und unbefriedigend.
Anders gesagt, bevor ich irgend etwas messe berechne ich erst einmal was ich dabei erwarten kann/sollte. Bei guter Datenbasis, bzw. hinreichender Spezifikationen der Bauteile, kann man sich das Messen meistens auch sparen.

Interessante Diskussion, obwohl das mein Wissen etwas übersteigt.

Ich bin da eher Praktiker, der gerne zur Lötstation greift und einfach mal ausprobiert.

Das habe ich nun getan und die Bypass-Elkos von 100 uF (ich hätte die jetzt als Siebelkos bezeichnet) auf 470 uF vergrößert.

Ich könnte mir jetzt einbilden, dass Charly Antolini´s "Knock Out" etwas impulsiver über den Bayer DT 990 wiedergegeben wird. Aber wenn ich ehrlich bin, kann ich eigentlich keine Klangverbesserung feststellen.

Nun gut, die neuen Elkos bleiben natürlich verbaut, da die alten ca. 35 Jahre alt sind.

Was mich wirklich interessieren würde:

Gibt es einen (neuen) OPAMP, der klanglich und leistungsmäßig eine Verbesserung zum "NJM4556 mit +/-70mA Output" ergeben würde und natürlich pinkompatibel in die vorhandene Schaltung eingebaut werden könnte?

Wenn ich Herbert richtig interpretiere ist der OPA2197 von Texas Instruments zwar ein sehr guter Ersatz, aber nicht unbedingt zum Austausch eines funktionierenden NJM4556 nötig, richtig?

Manfred_K. (Beitrag #24) schrieb:

Gibt es einen (neuen) OPAMP, der klanglich und leistungsmäßig eine Verbesserung zum "NJM4556 mit +/-70mA Output" ergeben würde und natürlich pinkompatibel in die vorhandene Schaltung eingebaut werden könnte? Wenn ich Herbert richtig interpretiere ist der OPA2197 von Texas Instruments zwar ein sehr guter Ersatz, aber nicht unbedingt zum Austausch eines funktionierenden NJM4556 nötig, richtig?

Nötig ist bestimmt nichts. Ein Austausch bringt an dieser Stelle keine Verbesserung, allenfalls Ressourcenverschwendung und ggf. noch Ärger, wenn etwas daneben läuft. Das fängt schon damit an, dass man einen Adapter bräuchte, evtl. besser noch einen Kühlköper... Für was nur

Manfred_K. (Beitrag #24) schrieb:

Das habe ich nun getan und die Bypass-Elkos von 100 uF (ich hätte die jetzt als Siebelkos bezeichnet) auf 470 uF vergrößert. Ich könnte mir jetzt einbilden, dass Charly Antolini´s "Knock Out" etwas impulsiver über den Bayer DT 990 wiedergegeben wird. Aber wenn ich ehrlich bin, kann ich eigentlich keine Klangverbesserung feststellen.

Vielleicht irre ich ja. Aber bisher hat sich mir der Sinn schon deshalb nicht erschlossen, weil die jeweiligen Spannungsregler bereits mit 6.800 µF (!!!) und 2.200 µF ausgangsseitig gepuffert sind.

Zumindest messtechnisch würde sich keine - oh - als altes Holzohr sage ich lieber gar nichts mehr

pragmatiker (Beitrag #12) schrieb:

Der µPC 4556 wird im Datenblatt eindeutig als dekompensiert bezeichnet, der NJM 4556 nicht.

Mein "Spieltrieb" ist damit geweckt

D.h. der NJM 4556 wäre kompensiert, richtig?

Ich habe mich etwas eingelesen und bin auf den "cmoy" Kopfhörerverstärker gestoßen. Bei dieser Schaltung wird auf den Ausganswiderstand von 22 Ohm und die kapazitive Last von 22 nF verzichtet.

Ich habe nun testweise den 22 Ohm Widerstand im Nakamichi CR-2E auf der unterseite der Platine gebrückt, nun habe ich 0 Ohm und den 22 nF Kondensator einfach ausgelötet. Im Bedarfsfall ist schnell der Originalzustand wieder hergestellt...

Dieser Umbau machte sich im Hörtest positiv bemerkbar. Der kleine Veteran spielt nun endgültig zur Höchstleistung auf. Präzise Bässe, kristallklare Höhen ... man muss aufpassen, dass man keinen Hörschaden bekommt . Gut, ich hätte nicht unbedingt mit Goa-Trance den finalen Test machen sollen.

Mit beiden Kopfhörern konnte ich keine wilden Schwingungen im Hochfrequenzbereich messen (Oszi). Die Schaltung scheint stabil zu laufen.

Bin ich mit meinem "Spieltrieb" zu weit gegangen? Was meinen die Experten ... ich lasse mich diesbezüglich gerne belehren

Der Ausgangswiderstand ist ja zur Sicherung gedacht. Wenn also an der KH-Buchse ein Kurzschluss entsteht, ist immer noch eine Last am Ausgang.
Ansonsten kann man an der Stelle relativ gefahrlos experimentieren. Der OPA ist ja hier am Ende der Kette. In einem Phono-Vorverstärker wäre die Situation ganz anders. Da könnte man eine Endstufe schrotten.
Hier kann man den OPA selbst oder - wenn es ganz, ganz mies läuft - die symmetrische Spannungsversorgung +/-12 VDC defektieren ... aber auch nur bei einem Kurzschluss im OPA. Nun gut ... 10 € und alles ist wieder okay.

Servus Manfred,

Manfred_K. (Beitrag #28) schrieb:

pragmatiker (Beitrag #12) schrieb: Der µPC 4556 wird im Datenblatt eindeutig als dekompensiert bezeichnet, der NJM 4556 nicht. Mein "Spieltrieb" ist damit geweckt D.h. der NJM 4556 wäre kompensiert, richtig?

ja, so lese ich das Datenblatt - da steht nicht drin, daß es eine Mindestverstärkung braucht (typisches Merkmal dekompensierter Verstärker), damit der Kamerad stabil arbeitet.

Manfred_K. (Beitrag #28) schrieb:

Dieser Umbau machte sich im Hörtest positiv bemerkbar. Der kleine Veteran spielt nun endgültig zur Höchstleistung auf. Präzise Bässe, kristallklare Höhen ... man muss aufpassen, dass man keinen Hörschaden bekommt

Daß sich mit dem niedrigeren Ausgangs-Innenwiderstand (den der Kopfhörer jetzt speziell im Baßbereich durch den fehlenden 22[Ohm] Widerstand "sieht") und dem höheren Lastwiderstand (den der OP-Amp jetzt speziell im Höhenbereich durch den fehlenden 22[nF] Kondensator "sieht") die Dinge klanglich zum Besseren wenden, war durchaus zu erwarten. Annahme: Hörer 250[Ohm], Ausgangs-Innenwiderstand des gegengekoppelten OP-Amps 2[Ohm]: Dann beträgt der Dämpfungsfaktor mit 22[Ohm] Widerstand ca. 10,4 - ohne diesen Widerstand ist der DF dann ca. 125. 10[kHz]: Mit 22[nF]-Kondensator "sieht" der OP-Amp dann noch einen zum 250[Ohm] Hörer parallelgeschalteten kapazitiven Blindwiderstand von ca. 723[Ohm] - ohne diesen Kondensator gibt es nur den kapazitiven Blindwiderstand des Hörerkabels (und der dürfte sehr viel höher liegen).

Manfred_K. (Beitrag #28) schrieb:

Bin ich mit meinem "Spieltrieb" zu weit gegangen?

Nein. Der NJM4556 hat einen Kurzschlußschutz in der Ausgangsstufe, so daß auch ohne die Strombegrenzung durch den 22[Ohm] Widerstand bei einem eventuellen Kurzschluß des Kopfhörerkabels nichts passieren dürfte (solange man dem OP-Amp keinen Dauerkurzschluß bei irrer Aussteuerung präsentiert - aber wer macht sowas, wenn aus dem Hörer nichts zu hören ist?). Zum 22[nF] Kondensator: Solange in der Nähe des Gerätes oder Kopfhörers Handies und Smartphones der verschiedenen "xG"-Generationen oder schnurlose Telefone nicht stören, ist doch alles gut. Wenn es da Probleme geben sollte, kann man da versuchsweise ja wieder einen keramischen Kondensator in der Gegend von maximal ~ 1[nF] einlöten - viel mehr würde ich DIREKT am Ausgang eines OP-Amps auch bei hoher Stromlieferfähigkeit nicht nehmen, um dessen Stabilität nicht zu gefährden (es sei denn, es steht explizit im Datenblatt drin, daß er "large capacitive loads" kann - aber davon kann ich im Datenblatt des NJM4556 nichts entdecken).

Grüße

Herbert

Ja, Manfred_K., finde ich prima, dass Du einfach mal experimentierst.

Denn natürlich stimmt es, dass hier lediglich ein Feld-Wald-und-Wiesen OpAmp auf dem Spiel steht, der noch dazu einen Kurzschluss-Schutz hat (sollte ein paar Sekunden aushalten).

Ich hatte solche Experimente auch schon haufenweise gemacht, mit verschiedenen Line-Stufen, CD-Player Ausgängen und Phono-Entzerrern.

Über die Jahrzehnte bin ich nur gelegentlich auch wieder zur Vorsicht zurückgekehrt, seit ich mehr Einblick in die Welt der Störungssicherheit bekommen habe. Viele Schaltungsdesigns sind natürlich für den universellen Einsatz in praktisch allen Ländern der Welt gemacht. Darüber hinaus sollen die Geräte auch dann funktionieren, wenn nebenan der Motor einer Billig-Klimaanlage Funken sprüht oder der Uralt-Kompressormotor eines Kühlschranks in irgendeinem "Schwellenland" anläuft. Dass es bei uns zuhause gut funktioniert, heißt noch nicht, dass es anderso in der Welt genauso funktionieren würde.

Was ich ebenfalls bestätigen kann ist, dass es z.B. an einem Musical Fidelity V-DAC II (wie auch beim Nachfolger V90-DAC) funktioniert hat, die 1nF Ausgangs-Lastkapazität (SMD Folie 0805 nahe der Cinch Buchse) zu entfernen. Danach hatte ich genause wenig Störungen wie vorher im Gerät und klanglich war das ein hörbarer Sprung nach vorne. Das hängt natürlich auch noch davon ab, welcher OpAmp am Ausgang arbeitet, bzw. wie stabil ein OpAmp an kapazitiven Lasten ist.
Meinen eigenen DAC betriebe ich auch seit Jahren "ohne", würde aber sagen, dass es dort ruhig eine minimale Kapazität von ein paar 'zig Picofarad geben darf, da die angeschlossenen Kabel alleine schon ca. 100pF pro Meter haben (wenn es gute Cinch Kabel sind, sonst viel mehr). Mehrere Nanofarad sind definitiv extrem viel.

Bei meinem CD-Player und bei meinem diskret aufgebauten Vorverstärker habe ich die Werte von Ausgangswiderstand und Kapazität ebenfalls reduziert bzw entfernt.

Bleibt noch zu erwähnen, dass es hochohmige und niederohmige Kopfhörer gibt. Mein alter Sennheiser hat glaube ich um die 500 Ohm, während die modernen Smartphone-tauglichen Kopfhörer meist um 50 Ohm oder niedriger liegen, also fließen da schon richtig Ströme.

- Johannes

Herzlichen Dank, Leute. Habe wieder einiges gelernt und wohl das maximal Mögliche aus dem OPAMP rausgeholt.

Analoge Schaltungen durchmessen, Fehler finden und reparieren, für mich alles kein Problem. Aber spezifisch Schaltungen berechnen oder zu verändern, da fehlt mir die tiefere Erfahrung.

Mit diesem Tuning bin ich sehr zufrieden, bei Bedarf ist der Originalzustand schnell wieder hergestellt.

Manfred_K. (Beitrag #32) schrieb:

Mit diesem Tuning bin ich sehr zufrieden, bei Bedarf ist der Originalzustand schnell wieder hergestellt.

Das mit dem Originalzustand wird vermutlich in Deiner spezifischen Anwendung nicht (mehr) erforderlich sein, Manfred.

Viel Spaß beim Musikhören!

Grüße

Herbert