Super-Vorverstärker

Moin,

@richi44 - erinnerst Du Dich noch? --> Link. Vielleicht kann man Teile daraus hier weiterverwenden.

Stefan hat eine ziemlich universelle LS-Regelung mit PGA2311 und Kanalwahl perfektioniert --> Link

Für mich fände ich einen VV mit einschleifbarem DSP und Mehrkanal-LS-Regelung (Aktiv-LS) interessant.

;-) Detlef

Mittlerweile gibt es da einige Verbesserungen, aber prinzipiell basiert einiges darauf.

Was ich ehrlich gesagt nicht möchte ist die Analogsignale in Digitalsignale umwandeln um da etwas rum zu rechnen und dann das Ganze wieder zurück. Für diese Zwecke gibt es genügend Surround-Verstärker. Dort sind DSP unverzichtbar aber bei Stereo sind sie nicht nötig. Ich möchte eigentlich auf der reinen Stereo-Schiene bleiben.

Meine generellen Übelegungen sind: Wenn ein Lautsprecher und ein Raum in Ordnung sind, braucht es sicher keine EQ. Und wenn da etwas im argen liegt, können diese nicht wirklich helfen. Und alle anderen Stereo-Funktionen brauchen keine AD/DA-Wandlung.
Und wenn doch irgendwelche Entzerrungen an den Lautsprechern vorgenommen werden müssten gehört diese in die Box selbst, aber nicht in den Vorverstärker.

richi44 schrieb:

... Und wenn doch irgendwelche Entzerrungen an den Lautsprechern vorgenommen werden müssten gehört diese in die Box selbst, aber nicht in den Vorverstärker.

... um Güte Qs bzw. f3 z.B. einer CB (bedingt BR) gezielt einstellen zu können, verwendet man pole-shifting-Filter ala Linkwitz. Dieses könnte man in einen VV integrieren.

Anschlüsse für "digitale" Quellen ? (USB etc.)

;-) Detlef

detegg schrieb:

... um Güte Qs bzw. f3 z.B. einer CB (bedingt BR) gezielt einstellen zu können, verwendet man pole-shifting-Filter ala Linkwitz. Dieses könnte man in einen VV integrieren. Anschlüsse für "digitale" Quellen ? (USB etc.) ;-) Detlef

Hallo Detlef
Wenn ich zwei Ausgänge habe, um getrennte Endstufen oder Aktivboxen zu betreiben, so gehören derartige Filter in diese Endstufen oder Aktivboxen, um deren Probleme zu lösen, nicht aber generell in den Vorverstärker. Man soll die Probleme da beheben wo sie entstehen (Verursacherprinzip).
und
Wenn wir heute schon die grössten Diskussionen um bessere DA-Wandler und bessere Filter und all das Zeug haben und keiner weiss a) so richtig, ob es dann auch besser ist, b) ob es nicht morgen etwas neues und besseres gibt und c) vermutlich niemand (oder nur wenige) mit dem ganzen Digitalzeugs in der Entwicklung so weit befasst sind, dass sie sich das zutrauen, würde ich von Digitaleingängen absehen. Wer so etwas braucht, kann sich einen separaten Wandler besorgen.

detegg schrieb:

Anschlüsse für "digitale" Quellen ? (USB etc.)

Das hätte ich lieber in einem (im weitesten Sinne) digitalen "Tuner" (der digitalen Sound in Bit- und Byteform nur empfängt/ausliest und in den Preamp analog weiterleitet) oder "Deck" (das auch aufnehmen kann) gemacht. Grund: die Störeffekte zu vermeiden.

Hallo Leute,

die Idee einen Vorverstärker zu konzipieren finde ich gut. Allerdings gibt es im DIY-Bereich schon genügend Umsetzungen, die auf einen PGA*** basieren.
Wenn ich meinen Senf dazu geben darf, würde ich einen Super-Vorverstärker rein digital umsetzen:

-nur S/PDIF-Eingänge optisch wie coaxial

-Lautstärkereglung direkt über den DA-Wandler(z.B. WM8741)

-einen separaten Subwoofer-Ausgang mit einstellbarem Hoch- und Tiefpass, Lautstärke ebenfalls regelbar.

-Stereokanäle mit einstellbarem Hochpass

-Fernbedienbar über einen µPC (z.B. Atmel)

Es tut mir Leid für die Phono-Jungs, aber heutzutage wird fast alles digital angeboten. Man braucht für Stereo nur einen Kanal und die galvanische Trennung ist bei optischen Signalen ebenfalls gegeben. Für mich drängt sich eine digitale Umsetzung gerade zu auf. Auch ohne Surround, was ich auch nicht brauche.

Eine digitale Umsetzung und analoge Eingänge schließen sich keineswegs aus. Wozu gibt's denn gute A/D-Wandler? (Nebenbei würde das ggf. noch einen Wordclock-Ausgang abwerfen.) Die Idee mit den erdfreien (quasisymmetrischen) Eingängen ist gut. (Ob es wohl was brächte, die digital zu entsymmetrieren...? Wenn davor nur je ein Spannungsfolger hängt, müßte die CMRR doch eigentlich bombig sein.)

So hätte man diverse Vorteile:
1. Man muß eingangsseitig nur soviel Verstärkung bereitstellen wie technisch notwendig. Die Eingangsempfindlichkeit läßt sich dann bequem digital hinbiegen, wie das Hubert Reith jetzt schon macht. Auch eine RIAA-Entzerrung muß ja nicht (vollständig) analog erfolgen, den gesparten Aufwand steckt man besser in umfassende Anpaßmöglichkeiten der Eingangsimpedanz, besonders für MM.

2. Es ist möglich, einen sehr hohen Rauschabstand zu erzielen, ohne auf Spezialteile wie Mehrfach-Lautstärkepotis oder teure Stufenschalter zurückgreifen zu müssen. D/A-Wandler der Spitzenklasse erreichen ohne weiteres über 120 dB(A), somit könnte man Endstufen mit Werten in der gleichen Größenordnung Paroli bieten.

3. Steuermöglichkeit vom Rechner aus etc.pp.

Natürlich gäbe es auch Nachteile:

1. DSP-Zeuchs und Ansteuerung machen sich nicht von selbst und erfordern entsprechendes Knowhow.

2. Was verwenden als Bedienelemente? Mechanische Impulsgeber sind nicht eben langzeitstabil, ihre optischen Kollegen ein bißchen sperrig und aufwendig (wäre höchstens was für den Lautstärkeregler oder so). So ein Tatschscreen (à la H. Reith) ist sicher wartungsarm, aber nicht gerade ein haptisches Highlight. Gut, als Tastenschalter könnte man die bewährten Cherry MX nehmen, bleibt die Frage nach passenden Tastenkappen.

Gut, ich gebe zu, ich bin ein Analogmensch, der zwar letztlich nur noch digitales Zeug nutzt, dies aber alles analog.
Und digitale Geräte nehmen zu, ein Grund mehr für mich auf der analogen Seite zu bleiben.
Und ganz einfach, das analoge kann ich, das digitale nicht (da fehlt mir die Konstruktionserfahrung).

Wenn ich meine Erfahrungen aus der Armee mit Radargeräten hervorkrame, so sind da Frequenzen von 10GHz zu verarbeiten und enstprechnd ist die Frage der Bauteilanordnungen usw. Da ist Erde nicht Erde, sondern ein Nullvolt über eine Induktivität angeschlossen. Und da wir es im Digitalsektor letztlich auch mit höheren Frequenzen zu tun haben (mindestens 4,416MHz / Kanal Biface ohne Redundanz auf einem Stream bei 24 Bit und 192kHz) ist HF-Entwicklungserfahrung gefragt.

Die Digitalentwickler sind eigentlich keine Musikmenschen mehr sondern sind beim Versagen der Entwicklung auf der Suche nach Störeinflüssen. Das geht nicht mehr mit gewusst wie und einem Multimeter und einem Schraubendreher, da muss man mit entsprechendem Geschütz aufwarten können.
Ich habe in meiner aktiven Zeit noch Digitalgeräte repariert, soweit dies überhaupt möglich war. Ich habe aber da gesehen, dass es nicht möglich ist, einfach so mal was zusammenzubauen.

Ich bin sicher nicht gegen so ein Ding und ehrlich gesagt wäre ein digitaler Vorverstärker eine feine Sache, wenn er surroundtauglich ist, gleichzeitig aber auch reines Stereo OHNE überflüssige DSP-Funktionen bietet. Es sollte wenn schon der reine Vorverstärker sein, wie wir ihn als Analoggerät wünschen, mit möglichst wenig unnötigem Gemüse im Signalweg, daneben aber auch ein Ding, das alle Surroundformate kann und das vielleicht sogar nachrüstbar wäre, wenn irgend etas kommt, das wir noch nicht kennen, also irgend etwas mit "offener" Software.
Ich vermute aber, dass die Entwicklung so eines Superdings unsere Möglichkeiten weit übersteigen werden...

Oder wer traut sich? Freiwillige vor!!

das analoge kann ich, das digitale nicht (da fehlt mir die Konstruktionserfahrung).

z.B.
http://www.beis.de/Elektronik/Electronics.html

mam muss ja nicht "immer zu fuss gehen"

Mir ist bekannt, dass es bei den DA-Wandlern selbst keine grossen Unterschiede mehr gibt, allenfalls bei der Art und Ausgestaltung der Filterung.
Unterschiede gibt es aber im Bereich AD-Wandler und im Aufbau der analogen Stufen. Ich würde daher diese Digitalkarten weder empfehlen noch ablehnen, weil ich sie nicht kenne. Sowas müsste von Leuten beurteilt werden, welche nicht nur über das Wissen sondern auch über Messmittel verfügen

Wenn wir uns Gedanken um einen Surround-Vorverstärker machen, dann kommen wir wie schon erwähnt nicht um DSPs herum und sei es nur schon zum Laufzeitausgleich bei den Lautsprechern. Wenn wir uns aber nur Gedanken um einen Stereo-Vorverstärker machen, dann sind DSPs wirklich nicht nötig.
Tatsache ist, dass jede Rechenoperation ein Eingriff ins Signal darstellt. Und wenn wir z.B. Verzögerungen verwenden wollen, so bedeutet dies eine bestimmte Anzahl von Samples, die jeweils zwischengespeichert werden. Also muss die Samplingrate eingehalten werden. Nun haben wir zumindest CD mit 44,1kHz und höherwertige Quellen mit 48kHz. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Samplingraten. Verwenden wir einen DSP, so ist eine einheitliche Samplingrate beinahe zwingend. Und um diese zu erreichen muss das Digitalsignal über einen Samplingratenconverter umgerechnet werden. Es ist also nötig, bei höheren Raten einzelne Samples zu "vergessen", bei zu tiefen Raten einzelne "doppelt" einzulesen. Ob das nun so einfach gelöst wird oder ob da mit irgendwelchen Algorithmen nur einzelne Bits eingefügt oder ausgelassen werden spielt zunächst keine Rolle. Es ist und bleibt ein Eingriff in den Datenstrom. Das ist nämlich bei Profigeräten oft auch das Problem. Ein digitales Mischpult muss entweder mit einer höheren Datenmenge intern arbeiten, um kleine Verzerrungswerte auch bei kleinen Pegeln zu erreichen und andererseits auch keine Übersteuerungen zu erhalten, wenn ein Pegel angehoben werden muss. Und umgekehrt ist eine Berabeitung mit z.B. 16Bit und 44,1kHz unbefriedigend, weil bei jeder Pegelreduktion Daten verloren gehen, die nicht wieder hergezaubert werden können.
Ob also mit diesen oder ähnlichen Bausteinen eine wirkliche Qualität erreicht wird, müsste erst mal abgeklärt werden.

Generell gibt es noch einen Aspekt: Solange wir nicht nur mit digitalen Quellen und Aktivboxen mit eingebautem Wandler arbeiten, kommen wir nicht um die analogen Komponenten herum. Für mich bedeutet dies, dass es analoge Ein- und Ausgänge braucht, welche die hohen Anforderungen erfüllen. Darunter verstehe ich z.B. einen Entzerrer-Vorverstärker für Plattenspieler und trafo-symmetrische Ein- und Ausgänge höchster Qualität bei vernünftigem Preis. Ich werde daher hier mal drei Schaltungen vorstellen, welche die Qualitätskriterien erfüllen sollten.
Wer sich zutraut, die verlinkten Digitalkomponenten zu beurteilen soll sich gerne hier an dieser "Konstruktion" beteiligen.

mein Vorschlag wäre "digital" hier völlig auszuklammern.
Eine Baustelle reicht, sonst gibt's KuddelMuddel

Hallo richi,

also einen VV rein analog finde ich gut, wobei ein PGA für mich völlig ok wäre. EQ halte ich ebenfalls für entbehrlich, aber das mag auch an den Duettas liegen, die ich jetzt habe. Für meine alten Boxen war eine Klangregelung (Höhenanhebung) dringend nötig. Wenn es also um Universalität geht, wäre eine Höhen/Tiefenregelung sicher sinnvoll.
Phonovorstufe ist sicher sehr sinnvoll, wobei hier wahrscheinlich nicht der Overkill nötig ist, die Gurus dürften dort eh ihre eigene Spielwiese haben.
Was brauche ich?
Quellenwahl ca. 8-10 Eingänge, Lautstärke und Balance, 1xPhono. Lautstärke gern fernbedienbar. Als Fan der Aussteuerungsanzeigen gern ein Doppelinstrument, notfalls ein Mäusekino mit LED.
Die gezeigten Ausgangswahlschalter würde ich gern auf drei erhöhen, dazu 2x REC-ausgang (habe 2 MD-Geräte drin)
Angetrieben soll damit ein Pärchen Gainclones werden.

Viele Grüße

Uxma

Hier mal das erste "Modul", nämlich der
Entzerrer-Vorverstärker

Der nachfolgende Entzerrer-Vorverstärker ist eine Einheit des Analogteils des "Super-Vorverstärkers". Er basiert im Wesentlichen auf den OPV AD797 von Analog Devices, besitzt eine aufgeteilte Entzerrung und ist MC-optimiert.

Der MM-Teil mit der Entzerrung wird durch die OPV1, 3a und 4 gebildet, wobei 3a als DC-Gegenkopplung eingesetzt wird und somit den Arbeitspunkt von OPV1 stabil hält. Betrachten wir mal die Stufe mit OPV1:

Die eigentliche Entzerrung wird durch R7, R10 und C9 gebildet und stellt die beiden tiefen Zeitkonstanten von 3180 Mikrosekunden und 318 Mikrosekunden dar. Die Verstärkung beträgt im Bass maximal 230,6 fach (47,26dB), dies wie gesagt für die erste Stufe. Bei den hohen Frequenzen beträgt die Verstärkung maximal 20,6 fach (26,28dB). C5 und C7 sind Schwingschutz- und Klirroptimierungsbauteile.

Die Bauteile rund um OPV3a haben folgende Funktionen: Mit R13 (22k) wird dem 3a die null Volt Referenz zugeführt, über R16 und R12 bekommt er die Ausgangsspannung von OPV1, wobei der Tonspannungsanteil durch C15 weitgehend gegen Masse geleitet wird. C12 überbrückt R13 und verhindert so dessen Rauschen.
Man hätte natürlich auch den Noninverseingang direkt an Masse legen und somit R13 und C12 einsparen können. Nur fliesst in R13 der Basisstrom des Noninvers-Eingangs, genau wie in R12 und R16 der Basisstrom des Inverseingangs fliesst. Und dies ergäbe einen Spannungsabfall, der nur dann gleich gross ist, wenn auch R13 gleich gross ist wie R12 und R16 zusammen.
C10 reduziert die Wechselspannungsverstärkung auf 1 während die Gleichspannungsverstärkung der Leerlaufverstärkung entspricht. Damit ist am Ausgang von 3a praktisch nur noch eine Korrektur-Gleichspannung vorhanden. Über R6 und C3 wird diese noch weiter gesiebt, wobei C3 gleichzeitig den Massepunkt des Eingangslastwiderstandes R2 bildet.

OPV4 stellt eine Verstärkerstufe dar, deren Verstärkung im Bass und den Mitten bei (R18 : R11) bei 9.091 liegt (19,17dB). R18 und C17 reduziert mit der Zeitkonstante von 75 Mikrosekunden die Höhenwiedergabe und C14 bildet mit R11 die fünfte Zeitkonstante (7958 Mikrosekunden) zur Bassabsenkung (Rumpelfilter).

IC3b hat die gleiche Funktion und weitgehend gleiche Bauteile wie 3a, einzig C1 und 4 zusammen sind grösser als C3. Dies, weil R4 mit 100 Ohm deutlich kleiner istr als R2 mit 47k.
Und OPV2 stellt einen einfachen Verstärker dar, dessen Verstärkung 20,1fach ist (26,06dB). Auch hier sind C6 und 8 als Schwingschutz- und Klirroptimiererbauteile verwendet.
Die Speisungen werden einmal mit den Kondensatoren 19 bis 22 und 25 bis 28 an jedem IC abgeblockt (Schwingschutz) und zusätzlich noch mit den Elkos 23 und 24 gesiebt.
Die Speisung erfolgt mit stabilisierten + und - 15V

Die AD797 sind speziell rauscharme OPV, welche den Betrieb eines MC-Systems optimal zulassen. Ausserdem sind sie für die Impedanzwerte eines MM und eines MC sehr gut geeignet. Sie weisen neben dem tiefen rauschen auch extrem geringe Klirrwerte auf. Allerdings erkauft man sich dies mit einer erhöhten Schwingneigung, weshalb alle angeführten und eingezeichneten Bauteile wirklich nötig sind. Und es würde keinen Sinn machen, z.B. alle Speisungs-Kondensatoren auf einen Haufen zu pappen und dann lange Leiterbahnen oder Drähte zu den IC zu verwenden, die Kondensatoren müssen wirklich unmittelbar an den OPV angebracht sein, also mit möglichst kurzen Drähten oder Leiterbahnen.
Es ist auch zu beachten, dass die "Kringel" nur die Anschlusspunkte sind, nicht aber die Cinchbuchsen. Es ist ja bekannt, dass unterschiedliche MM-Systeme unterschiedliche Kapazitäten verlangen oder MC unterschiedliche Widerstände. Meine Idee ist, dass parallel zum MC-Eingang eine zweite Buchse geschaltet wird, wobei man bei Bedarf in einen Cinchstecker einen Widerstand von 12 Ohm einlötet und damit die Eingangsimpedanz anpasst. Und beim Eingang MM/MC kann man in einer zweiten Buchse Stecker mit unterschiedlichen Kondensatoren anschliessen und so die Eingangskapazität anpassen. Und wenn ein MC-System verwendet werden soll, wird der MC OUT mit dem MM/MC Eingang verbunden, etwa durch eine Cinchbrücke.
Die Entzerrung wird auf besser als 0,5dB Abweichung eingehalten und die Totalverstärkung ist bei 1kHz etwa 187 fach, was einer Verstärkung von rund 45dB entspricht. Damit ist der Ausgangspegel in der Praxis nahezu so gross wie der eines CDP.

Natürlich könnte man eine solche Entzerrerschaltung auch anders konstruieren, etwa mit einem Vorverstärker und anschliessender passiver Entzerrung. Ich habe den Weg der Gegenkopplung gewählt, weil ich damit den Klirr mindern kann und vor allem Übersteuerungen vermeide.

Und ich sehe in dieser Schaltung grosse Vorteile gegenüber einer DSP-Lösung. Rein aus der Entzerrung ergibt sich eine Verstärkungsvariation von rund 40dB (Bässe verstärkt, Höhen gedämpft). Würde man die Verstärkung breitbandig unentzerrt ausführen und die Korrektur in einem DSP lösen, so lägen die Verzerrungen einmal im breitbandigen Verstärker höher, aber auch dessen Rauschen und ausserdem näme die Aussteuerreserve um rund 40dB ab, weil am AD-Wandler nach dem ersten Verstärker dauernd Signale mit diesen Pegelunterschieden vorhanden wären.
Diese Schaltung ist natürlich nicht nur als Teil des Vorverstärkers zu verwenden, sondern auch als einzelne Verstärkerbox für einen Plattenspieler.

Die zweite Einheit, die ich vorstellen möchte ist ein symmetrischer Eingang mit Übertrager.
http://img814.imageshack.us/img814/4238/tsyminneu.jpg
Betrachten wir zunächst mal die Schaltung mit OPV 1:
Da ist der Eingangsübertrager am Invers-Eingang angeschlossen und ebenfalls die Gegenkopplung dieses OPV mit R5. Bleiben wir zunächst an diesem Punkt und nehmen an, es gäbe am Noninverseingang nur die Widerstände 1 und 2. Dann läge der Noninverseingang an Masse. Und da die Verstärkung des OPV als beinahe unendlich betrachtet werden kann, kommt bereits etwas am Ausgang an, auch wenn es zwischen den Eingängen nahezu keine Spannungsdifferenz gibt. Das bedeutet, dass man den Inverseingang als "Masse" bezeichnen kann, weshalb diese Schaltung als Null Ohm bezeichnet wird.
Der Grund dafür: Je kleiner die Spannung über dem Übertrager ist, desto kleiner werden die Verzerrungen. Die Spannung am Übertrager hängt nun hauptsächlich von seinem Drahtwiderstand ab. Würde man diese Schaltung so aufbauen und amTrafo-Eingang in jede Leitung einen Widerstand von 15k einfügen (gleich wie R5 und R6), so hätte die ganze Schaltung eine Verstärkung von 1 und die Spannung wäre konkret etwa 0,16V beim Anschluss eines CDP, der 2V liefert.
Mit dieser geringen tatsächlichen Spannung sind die Verzerrungen verschwindend, aber nicht null.

Der Noniverseingang ist mit R1 und R2 parallel gegen Masse geführt, zusätzlich gibt es eine Rückkopplung vom Ausgang über R4 an den Noninverseingang. Diese Rückkopplung würde eigentlich zum Schwingen führen, wenn da nicht die Gegenkopplung mit R5 (und R6) wäre. Mit dieser Rückkopplung wird nicht ganz der volle Drahtwiderstand des Übertragers ausgeglichen. Die am Übertrager verbleibende tatsächliche Spannung nimmt aber nochmals um etwa Faktor 10 ab, sodass der Klirr des Übertragers selbst bei tiefen Frequenzen nahe an die Messgrenze kommt. Voraussetzung ist wie gesagt dass auf der Primärseite des Übertragers je 15k eingesetzt werden.
Dadurch, dass der Übertrager zwischen den beiden Inverseingängen der OPV 1 und 2 angeschlossen ist, ergibt sich eine hohe Gleichtaktunterdrückung, da nur das Differenzsignal des Übertragers Steuerwirkung hat. Ausserdem ist auch der Übertragerausgang symmetrisch belastet, was die Eingangssymmetrie der ganzen Schaltung deutlich verbessert.
Das Ausgangssignal der beiden OPV 1 und 2 ist in sich symmetrisch und wird durch die Asymmetrierschaltung mit OPV 3 in ein asymmetrisches Signal verwandelt.
Nun gibt es beim OPV 1 nur die einfache Gegenkopplung über R5. Damit kann eine allfällige Offsetspannung des OPV 1 nicht voll ausgeglichen werden. Und genau so ist es bei OPV 2. Diese beiden Offsetspannungen gelangen auch an OPV 3 und führen da gesammthaft zu einer Arbeitspunktverschiebung. Dies wird mit OPV 4 aufgefangen. Die entstandene Offsetspannung wird über R16 an OPV 4 geleitet und mit C9 vom Tonsignal "befreit". Da dies nicht 100%ig gelingt, wird die Gegenkopplung von OPV 4 mit C8 überbrückt und damit die Tonspannungsverstärkung auf 1 gebracht, während die Gleichspannungsverstärkung bei 304 fach bleibt. Die restliche Tonspannung wird nun nochmals mit R11 zu C1 und C4 auf Masse geleitet. Was also dem OPV 2 als Regelspannung über R8 zugeführt wird ist eine praktisch reine Gleichspannung.
Die Basis dieser Schaltung ist einmal der OPV AD797, der im NF-Kreis eingesetzt ist (OPV 1, 2, 3), andererseits der Eingangsübertrager, welcher in dieser Schaltungsart einen verschwindend kleinen Klirr erzeugt und eine beispielhafte Linearität besitzt. Durch den Einsatz des hochwertigen OPV sind die Rauschdaten an der Grenze des machbaren.
Die Verstärkung der ganzen Schaltung beträgt 1. Damit sind auch hohe Eingangspegel von rund 8V zulässig.
Die Kondensatoren 10 bis 19 dienen der Schwing-Unterdrückung und sind (ausser 10 und 15) jeweils direkt bei den OPV anzubringen. Die verbleibenden zwei sind am Speise-Eingang der ganzen Schaltung parallel zu C20 und C21 anzubringen.
C2, 3 und 7 sind zur Klirrminderung eingebaut, entsprechend den Herstellerangaben der OPV.
Man könnte sich nun fragen, warum hier die nötigen Vorwiderstände von 2 x 15k nicht auf dieser Einheit montiert sind? Dies hat einen einfachen Grund (es sind nur zwei Eingänge gezeichnet):

Hier ist ersichtlich, dass die Widerstände unmittelbar an der Buchse angebracht sind und die Leitungen zu Umschaltrelais führen. Wie erwähnt stellen die Trafoeingänge ohne Vorwiderstand praktisch einen Masseschluss dar (wenige Ohm). Damit gibt es an den Relais und den Leitungen keine messbaren Spannungen. Und wenn ein Eingang nicht angewählt ist, wird seine Buchse ebenfallsüber die Widerstände an Masse gelegt. Damit ist ein Übersprechen nicht vorhanden.
Man könnte jetzt einwänden dass die Cinchbuchsen so nicht mehr erdfrei seien. Das stimmt, aber der Übertrager ist ja nicht dazu da, einen Trenntrafo zu ersetzen, also ein Netzspannung führendes Gerät gefahrlos anzuschliessen. Es geht um Mehrfach-Erdungen, etwa durch einen Schutzleiter und eine Leitung einer Gemeinschaftsantenne. Ist die Erdung verbunden, können da Ausgleichsströme von mehreren Ampère fliessen, selbst wenn die Spannungen sehr gering sind. Hier würde so eine "Verbindung" über mindestens 15k erfolgen, was in der Praxis einem Strom von deutlich unter 1mA entspricht. Da gibt es keine Gefahr und kein störendes Brummen.
Diese Schaltung ermöglicht den Anschluss sowohl symmetrischer als auch asymmetrischer Quellen ohne technische oder klangliche Beeinträchtigungen. Wichtig ist, dass die Cinchbuchsen einzeln isoliert montiert werden. Die Speisung erfolgt mit +/-15V ab einem stabilisierten Netzteil.

Nachdem nun die eigentlichen Eingangsschaltungen existieren kann weiter konstruiert werden. Wie erwähnt will ich die unterschiedlichen Pegel der Quellen angleichen können. Dazu könnte man verschiedene Schaltungen nutzen. Denkbar wären Trimmpotis für jede Quelle. Nur ist es da nicht möglich, beide Kanäle jeweils gleichzeitig und ohne Differenz einzustellen. Möglich wäre auch ein elektronisches Poti, wie es allenfalls als Lautstärkeregler zum Einsatz kommen kann. Nur muss es in diesem Fall nicht fernbedienbar sein und es ist auch nicht eine so feine Abstufung nötig.
Ich habe mich für die folgende Schaltung entschieden:

Hier kommt ein Inverter mit dem OPV AD797 zum Einsatz, dessen Eingangswiderstand mittels Relais umschaltbar ist. Die Auswahl geschieht mit 8 Relais und erlaubt so 9 unterschiedliche Eingangspegel. Dadurch, dass bereits mit 100mV eine Vollaussteuerung möglich wird können auch Quellen wie Ipod angeschlossen werden. Die maximale Nenn-Eingangsspannung liegt bei 2,2V
Die Umschaltung berücksichtigt weniger eine dB-Abstufung wie bei einem elektronischen Potmeter als vielmehr eine praxisgerechte Anpassung an die verschiedenen vorkommenden Quellenpegel.
Die eigentliche Auswahl der Relais geschieht über "Mäuseklaviere", welche zusammen mit der Eingangswahl (ebenfalls durch Relais) aktiviert werden. Es ist damit möglich, mit 8 Schaltern pro Eingang die Pegel entsprechend anzuwählen. Die Abstufung ist neben der "Praxistauglichkeit" auch so gewählt, dass es keine unerhörten Sprünge beim Umschalten gibt. Der Pegelsprung zwischen K1 und K2 sind 5,1dB was zwar deutlich ist, nicht aber "erschreckend". Der zweite Sprung beträgt 3,8dB. Die nachfolgendenSchritte liegen alle bei etwa 3dB.
Auf der Frontplattenansicht sind Tasten für Rausch- und ein Rumpelfilter zu erkennen, die bei "Plattenspieler" eingeschaltet werden können. Dabei soll das Rumpelfilter eine Doppelfunktion bekommen und zwar bei Plattenspieler eine Grenzfrequenz von 50Hz mit 12dB Steilheit und gleichzeitig bei den übrigen Quellen eine Steilheit von 24dB bei einer Grenzfrequenz von 16Hz, also ein eigentliches Suibsonic-Filter. Das Rauschfilter ist mit ebenfalls 24dB Steilheit geplant (nur für Plattenspieler) und als Chebytchev ausgelegt. Dies ergibt die maximal mögliche Steilheit. Dass diese Filterart die Impulswiedergabe beeinträchtigt ist nicht so schlimm, denn das Filter wird ja erst dann eingeschaltet, wenn die Schallplatte eh durch Rauschen und Kratzen in der Qualität gemindert ist.

An diesen Filter-Abschnitt schliesst sich nun einmal der Record-Out an, denn die gewählten Filter sollen auch bei einer Aufzeichnung aktiv sein, ausserdem wird hier auch das Balance-Potmeter und die Mono-Aufbereitung untergebracht.

Mit den beiden Relais werden die Kanalverkopplungen hergestellt und gleichzeitig eine Pegelangleichung von -3dB vorgenommen. Damit bleibt im Mittel die Lautstärke trotz Monoschaltung unverändert.
Das Selbe gilt auch für das Balance-Potmeter. Dieses ist mit einem Tandemregler so gestaltet, dass die totale Raumlautstärke unverändert bleibt beim Bedienen des Reglers.
Es ist NICHT vorgesehen, diese Funktion über eine Fernbedienung einzustellen.

Hallo Richard,

hast Du vlt. vorab ein Blockschaltbild - wg.der Übersicht?!

Danke
Detlef

Hallo Richard,

das mit den Rel ist verrückt, weißt Du wie groß das wird? Es gibt mittlerweile ganz gute MUXer, die als Rel zu gebrauchen sind.

detegg schrieb:

Hallo Richard, hast Du vlt. vorab ein Blockschaltbild - wg.der Übersicht?! Danke Detlef

Hallo Detlef, ich habe bewusst auf das Blockschaltbild verzichtet (kommt nächstens) weil ich bisher nicht nur den Vorverstärker vorstellen wollte, sondern auch und besonders die einzelnen Teile wie etwa den RIAA. Dies lässt sich nämlich auch als einzelne Komponente sehr gut verwenden.

Zucker schrieb:

Hallo Richard, das mit den Rel ist verrückt, weißt Du wie groß das wird? Es gibt mittlerweile ganz gute MUXer, die als Rel zu gebrauchen sind.

Das ist mir klar, dass man das ganze auch mit Analogschaltern lösen kann. Nur wenn man die Qualität in den Vordergrund rückt und eigentlich keine Kompromisse machen will, bleiben nur Reedrelais. Erstens ist da nicht mit Klirr und Übergangswiderstand zu rechnen und zweitens lässt sich so ein völlig kanalgetrennter Aufbau realisieren.
Im Prinzipschaltbild und beim eigentlichen Zusammenbau wollte ich genau auf diese ganze Problematik noch näher eingehen und eben auch Alternativen aufzeigen. Das gilt auch für den Lautstärkeregler, den ich jetzt nächstens präsentiere. Da gibt es ja auch die Möglichkeit des Motor-Potis oder des digitalen Potis.

Hallo Richard,

Dein Projekt hört sich doch schon einmal sehr interessant an.

Ich werde dein Projekt weiterhin verfolgen, und falls du das fertige Projekt vorstellst vileicht sogar nachbauen

Eine Frage hätte ich aber noch.
Wäre es theoretisch nicht besser, wenn man die Vorstufe komplett kanal getrennt aufbaut? Dadurch dürfte sich doch eine bessere Kanaltrennung ergeben.
Oder liege ich falsch

Um eines gleich klar zu stellen: Ich werde den Vorverstärker NICHT bauen, denn ich habe keinen Bedarf. Es geht mir darum aufzuzeigen, wie man sowas bauen müsste und was es im besten Fall dazu braucht, also die einzelnen Verstärkereinheiten.

Einen kanalgetrennten Aufbau strebe ich an, wobei das mit der Kanaltrennung nicht zu eng gesehen werden sollte. Wenn man eine Aufnahme elektronischer Musikinstrumente macht, so ist eine "unendlich" hohe Kanaltrennung möglich. Macht man aber eine Aufnahme eines natürlichen Orchesters, so ist mehr als etwa 25dB Trennung rein aus den Mikrofonen nicht möglich, es sei denn, man spielt die Instrumente einzeln ein und nicht das komplette Orchester.

Ich hab jetzt mal ein Prinzipschaltbild "zusammengezimmert".
Bisher existieren die Detailbilder der Eingangsverstärker, der Pegelung, jenes von Filter, Balance und Rec. Out. Was also noch fehlt sind die Ausgänge, die Lautstärke, der Klangregler, das Meter und der Kopfhörerausgang, wie natürlich auch der ganze Bereich der Logik.
Die fehlenden Teile werden laufend noch nachgeliefert.

Auf ein Monitoring habe ich verzichtet, weil es z.B. bei einer CD-Brennerei oder einer HD-Aufnahme keine echte "Hinterband"-Kontrolle gibt. Ob die CD was geworden ist lässt sich vollständig erst nach dem Brennen bei einem Anhören feststellen. Und da Bandmaschinen kaum mehr zum Einsatz kommen ist das Monitoring meiner Meinung nach nicht nötig.

Beim Thema Lautstärkeregler kann man sich tatsächlich fragen, ob es besser wäre, mit einem Motorpoti zu arbeiten oder ob man z.B. den PGA2311 einsetzen will. Geht man von der "reinen Lehre" aus, müsste man dem Motorpoti den Vorzug geben, nicht zuletzt darum, weil man auf die HF-Strahlungsquelle verzichten kann, welche ein MüP mit seiner Clockfrequenz darstellt. Allerdings wird es dann mit der Fernbedienung wieder etwas eng, weil da auch immer Clock-Referenzen nötig sind.

Sobald die einzelnen Einheiten die noch fehlen gezeichnet und beschrieben sind werde ich mich mit dem Zusammenstellen der Einheiten hier befassen und auf einzelne kritische Punkte näher eingehen.

Super, richi...

das war nicht ironisch gemeint, ich wart schon gespannt wies weitergeht, mit fehlt noch ein gescheiter PRE.

Ein Herzstück ist die Lautstärkeregulierung und da bietet sich die Schaltung nach folgendem Muster an:
http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=61
Bei dieser Schaltung ist die Möglichkeit einer Fernbedienung gegeben, was ja sicher angestrebt wird.

Eine zweite Möglichkeit wäre der Einsatz eines motorbetriebenen Potentiometers. Auch hier wäre eine Fernbedienung denkbar.
Und eine dritte Möglichkeit wäre der Einsatz von Festwiderständen als Teiler. Diese können entweder über einen Umschalter bedient werden, was aber eine Fernbedienung verunmöglicht, oder es werden Relais für die An- und Abschaltung eingesetzt, was entsprechend hohen Aufwand bedeutet.
Ich überlasse es jedem User, wie er dieses Problem lösen will, denn in den neueren Versionen der obigen GPA-Schaltung sind gleich noch die Eingangsumschalter mit enthalten. Diese Schaltung könnte man hier mit verwenden.
Ich habe nun nicht die ganze Abhandlung durchgelesen, die es zum Thema PGA gibt. Mir würde aber so eine Schaltung sinnvoll erscheinen, wobei ich auf die LED-Anzeigekette und die Integration des Balancereglers verzichten würde. Letztere muss nicht fernbedienbar sein, denn sie wird normalerweise einmal aufgrund der Lautsprecher- und Sitzposition eingestellt. Setzt man sich anders hin, so ist eh die optimale Beschallung nicht mehr gegeben, sodass auch eine Nachpegelung kaum nötig ist.
Und statt der LED schlage ich Zeigerinstrumente mit entsprechender Elektronik vor, welche genau so gut ablesbar sind, die letztlich höhere Auflösung besitzen und ebenfalls dank Peakhold präzise, digitaltaugliche Peakmeter darstellen. Weiter verwende ich diese Instrumenteauch zur Pegeleinstellung der Quellen, sodass eine entsprechende Umschaltung nötig wird.
Wer nun lieber ein Motorpoti verwenden will kann dies tun. Wird auf die Fernbedienung verzichtet ist natürlich auch ein Poti ohne Motor verwendbar. Und falls die Kanäle nicht mit Tasten angewählt werden sollen ist dies auch über einen Drehschalter möglich. Ich würde allerdins trotzdem bei den Relais für die eigentliche Signalumschaltung bleiben, weil damit die Kontaktprobleme der üblichen Drehschalter im NF-Bereich entfallen. Ausserdem sind ja auch Relais für die Pegelanpassung vorgesehen und deren Ansteuerung über umgeschaltete Mäuseklaviere.
Generell gilt, dass nach dem Lautstärkeregler (ob Poti oder GPA) ein OPV folgen soll, welcher die Ausgangsimpedanz tief hält. Der Klangregler stellt nämlich eine zu tiefe Impedanz für einen Lautstärkeregler dar. Am GPA ist dieser bereits vorhanden, nur bei Potis oder Stufenschaltern muss er folglich eingesetzt werden.

Ich habe hier einen OPA134 gewählt, weil dieser im Gegensatz zu vielen "noch besseren" OPV auch bei Verstärkung 1 stabil läuft. FET deshalb, weil ich ja dem Pot nicht eine nennenswerte Last nachschalten will, welche die Kennlinie beeinflusst.

Im Grunde kann der Klangregler so aufgebaut werden, wie er bereits früher in "rund um den Vorverstärker" beschrieben wurde. Allerdings sind diese Schaltpläne verschwunden. Darum habe ich alles nochmals gezeichnet und die Bauteilwerte etwas angepasst.
Zur Berechnung:
Das Tiefton-Poti R2ist mit den beiden Kondensatoren C1 und C4 überbrückt. Diese beilden mit den Widerständen R1 und R6 die frequenzbestimmenden RC-Glieder. Die maximale Anhebung bezw. Absenkung ergibt sich aus dem Verhältnis dieser Widerstände zum Poti-Wert. Es ist also eine Anhebung oder Absenkung von (100k Pot + 10k R6 zu 10k R1) 11 (20,8dB) möglich. Bei voller Anhebung ergibt sich ein RC-Glied aus 10k und 68nF, was zu einer Grenzfrequenz von 234Hz führt. Die Anhebung ist somit bei diesen 234Hz 3dB im Maximum, bei 20Hz die maximalen 20,8dB und bei 1kHz noch 0,232dB.
Am OPV selbst wirkt die Bassspannung (bei maximaler Anhebung) über R1 (10k) und R3 (22k). Dies ergibt einen wirksamen Wert von 32k. Dies ist also der kleinst mögliche Wert. Und auf diesen wirkt der Hochtonzweig. Bei diesem bildet sich das frequenzbestimmende Glied aus C3 und R4. Die Wirkung entsteht durch das Verhältnis von R4 zu den genannten 32k (R1 + R3). Das ergibt 19,7dB maximale Anhebung/Absenkung. Und durch die 10nF (C3) ergibt sich eine Grenzfrequenz von 4,823kHz. Die maximale Anhebung ist somit bei diesen 4,8 kHz 3dB, bei 20kHz rund 19.5dB und bei 1kHz gerade noch -0,18dB.
Durch diese Auslegung der Bauteile sind die maximalen Anhebungen und Absenkungen jeweils am Band-Ende (20Hz und 20kHz) mit den angepeilten rund 20dB erreicht, die Beeinflussung im Mittenbereich ist aber bei rund 0,2dB ausreichend gering.
Durch den gewählten Aufbau verschiebt sich mit der Reglervariation nicht eigentlich die Anhebung oder Absenkung, sondern hauptsächlich der Einsatzpunkt, also die wirksame Frequenz. Diese Art der Regelung wird im allgemeinen als natürlicher empfunden als die reine Beeinflussung der Wirksamkeit.
Der nachgeschaltete OPF bewirkt einerseits eine Phasenanpassung (damit die ganze Schaltung nicht invertiert) und ausserdem ist die Mute- und Dimm-Funktion dort angesiedelt.
Dimm dämpft den Ausgang um Faktor 4 (12dB), Mute schaltet den Ton aus. Auch diese Funktionen werden mit Relais gesteuert. Ich kann mir vorstellen, dass z.B. der Kopfhörerverstärker nur vom Dimm bedient wird, nicht aber von Mute. Oder es findet gar keine Beeinflussung statt.
Denkbar ist weiter, dass die Mute-Funktion nur auf einen Ausgang wirkt und dass diese ausser durch die Taste auch durch die Kopfhörerbuchse gesteuert wird, oder dass es zwei Tasten für zwei Ausgänge gibt und der Kopfhörer beide Ausgänge stumm schaltet.
In der Zeichnung wird der Kopfhörerausgang nicht beeinflusst, die beiden Hauptausgänge werden von Dimm bedient und mit eigenen Schaltern ein- und ausgeschaltet, was ja gleichzeitig die Mute-Funktion darstellt.

Das Nächste ist die Aussteuer-Anzeige. Diese basiert auf zwei Zeigerinstrumenten, welche erstens "verkehrt", also hängend eingebaut sind und zweitens eine logaritmische Anzeige beitzen.
Die Schaltung gliedert sich in drei Teile:
Da ist zunächst die Gleichrichtung. Diese isn auf den Spitzenwert ausgelegt, damit auch kurze Impulse angezeigt werden. Dies macht zumindest dann Sinn, wenn diese Anzeige gleichzeitig als Indikator bei Digitalaufnahmen (Platte auf PC) eingesetzt wird.
Der zweite Teil umfasst die Peakhold-Funktion. Im Gegensatz zu einerLED-Anzeige braucht das Zeigerinstrument einen Moment, bis der Peak auch wirklich angezeigtwerden kann. Daher wird die Entladung des Speicherkondensators nicht dauernd vorgenommen, sondern erst nach Abschluss der Ladung und auch dies mit einer kurzen Verzögerung.
Letztlich gibt es noch die Logaritmierung, um eine vernünftige Skala mit genügender Darstellung hin zu bekommen. Bei einber linearen Anzeige sind maximal etwa 25dB darstellbar, bei einer Log-Anzeige aber 60dB. Vorgesehen ist eine Anzeige mit einem Übersteuerungsbereich von 6dB und einer Messung bis -54dB.

Das Netzwerk mit C6 und C4 dient der Entzerrung, denn durch verschiedene kapazitive Einflüsse ist die Anzeige nicht ganz frequenzlinear. Dies wird damit ausgeglichen.
OPV 1 und 2 mit den Dioden 2, 3 und 4 und dem Transistor T2 ergeben den Gleichrichter. T2 treibt den Ladekondensator C1 über R30 niederohmig an. Der Ausgang von OPV 2 liefert eine signalabhängige positive Gleichspannung. OPV 4 stellt die lastfreie Auskopplung der Gleichspannung dar. Durch die Verstärkung der OPV wird die Dioden-Anlaufspannung ausgeglichen und ebenso deren Temperaturgang. Daher ist es möglich, Signale im kleinen mV-Bereich einwandfrei gleichzurichten.

OPV 3 ist als Komparator im Einsatz. Solange am Inverseingang eine positivere Spannung als am Ausgang OPV 4 steht (C11 wird geladen), liefert OPV 3 eine negative Ausgangsspannung und sperrt damit T3. Somit ist eine Entladung von C11 über R31 unterbunden.Ist die Ladung beendet, so wird der Ausgang T4 positiver als jener von T2 und damit liefert OPV3 eine positive Spannung am Ausgang. Diese kann dieDiode D 5 nicht passieren. Damit entlädt sich die negative Spannung am Kondensator C9 über R29, bis der FET T3 leitend wird und die Entladung von C11 zulässt. Dieser ganze Vorgang führt zu einer Rücklaufverzögerung, sodass einerseits genügend Zeit zur Anzeige zur Verfügung steht und darüber hinaus der Peak sogar etwas länger angezeigt wird.
Mit T1 und den beiden OPV 5 und 6 wird das Signal logaritmiert. Ein Transistor hat von hause aus eine logaritmische Kennlinie. Diese kann aber nicht unmittelbar eingesetzt werden, weil erstens die Anlaufspannung (rund 0,6V) überwunden werden muss und weil diese Kurve temperaturabhängig ist. Darum werden hier zwei Transistoren eingesetzt. Der eine nimmt die eigentliche Logaritmierung vor, der andere gleicht über die Gegenkopplung den Temperaturgang und die Anlaufspannung aus. Dies funktioniert aber nur, wenn es zwei gleiche Transistoren mit thermischer Kopplung (gleiche Temperatur bei gleichem Verhalten) sind. Man kann durch Auslese normale Transistoren "paaren". Dieser Aufwand ist aber nur meit einer entsprechenden Lagerhaltung an Transistoren und automatischer Auslese machbar. Um dies zu vermeiden habe ich Transistor-Paare verwendet (LM394 oder SSM2210). Bei diesen ist sowohl die Gleichheit als auch die thermische Kopplung gegeben.
Die Instrumente sind wie erwähnt hängend montiert. Dadurch zeigen sie im Normalfall Maximalausschlag. Ohne Eingangssignal werden die Instrumente voll ausgesteuert. Dies hat den Vorteil, dass bei der Signalansteuerung einerseits die Zeiger durch die Rückholfeder bewegt werden, andererseits aber auch eine aktive Beschleunigung möglich wäre, sodass der Zeiger rascher reagiert. Dies erfordert aber einen etwas abweichenden Abgleich.
Zu beachten ist, dass demnach der Maximalausschlag (mechanischer Zeigeranschlag) bei Null Eingangssignal stattfindet, die eigentliche Nullstellung der doppelten Nenn-Eingangsspannung entspricht und der maximale Skalenausschlag 60dB unter der soeben genannten Eingangsspannung liegt. Sicher ist, dass eine neue Skalenbeschriftung und -Einteilung nötig wird!
Der Abgleich ist wie folgt vorzunehmen:
Bezugspegel ist 0dBU (775mV) am Instrumenten-Verstärkereingang. Dies entspricht dem intern verwendeten Bezugspegel des ganzen Vorverstärkers. Im ersten Schritt sind alle Pot auf halben Drehwinkel einzustellen.
a)Es wird ein Eingangssignal von 1,55V an den Eingang gelegt. Darauf hin ist Pot R2 so einzustellen, dass am Messpunkt (rot) Spannung Null vorhanden ist.
b)Es ist eine Eingangsspannung von 49mV anzulegen und mit Pot R34 das Instrument auf halben Ausschlag einzustellen.
c)Es ist ein Eingangssignal von 155mV anzulegen und mit Pot R27 ein Ausschlag von 2/3 der Skalenlänge einzustellen.
d)Es ist eine Eingangsspannung von 49mV anzulegen und mit Pot R8 auf halbe Skalenlänge einzustellen.

Die Schritte sind mehrfach zu wiederholen, da sich die einzelnen Einstellungen gegenseitig beeinflussen.
Schliesslich gilt es auch, die Skala neu zu beschriften. Dies könnte wie folgt vorsichgehen:

Links ist das Originalinstrument dargestellt. Der gesammte Anzeigebereich umfasst 60dB, das bedeutet, dass bei einer Skala von Null bis 15 jeweils bei 5 eine 20dB-Teilung nötig wäre. Oder anders gesagt, bei dieser Markierung in 3 x 5 entspräche eine Teilung 4 dB, wie im mittleren Bild gezeigt.
Wir können nun bei 1,5 Teilungen den neuen Nullpunkt setzen. Damit haben wir einen Übersteuerungsrest von 6dB. 4 Teilungen wären demnach 16dB oder 10dB über Null. So fügen wir letztlich alle Markierungen hinzu.
Es ist natürlich nicht zwingend, auf dem Instrument selbst herum zu malen und zu schreiben. Man kann sich auch auf dem PC die Skala herstellen. Ich gehe mal davon aus, dass kein eigentliches Zeichnungsprogramm vorhanden ist, wohl aber Windows Word. Mit diesem Programm lässt sich gut zeichnen und auch dieses Problem lösen. Dazu wird ein Blatt kreiert, bei dem das Raster auf 0,1cm (1mm) eingestellt wird. Nun messen wir die Breite des Skalenhintergrundes (das weiss gestrichene Blech) sowie dessen Höhe und messen auch den Zeigerdrehpunkt genau aus.
Es kann nun sinnvoll sein, die Skala 4 mal grösser zu zeichnen, als sie in Wirklichkeit ist. Es ergibt sich also eine Kontur des Zifferblattes mit der Markierung des Drehpunktes und mit einem Skalabogen. Mit Hilfe der Geometrie lassen sich auf diesem Skalabogen (eventuell muss ein kompletter Skalenkreis gezeichnet werden) nun die nötigen gleichmässig verteilten Markierungen setzen, wobei natürlich der Maximalausschlag des Zeigers zu beachten ist. Durch entsprechende Umrechnung können wir nun (wie am Beispiel mit der 15er Teilung erklärt) die tatsächlichen Markierungen einzeichnen und es ist auch möglich, entsprechend feine Teilungen zu setzen. Setzt man jetzt die richtigen Bezeichnungen ein, erstellt ein 1:1-Bild und verkleinert es um Faktor 4, so bekommt man ein Foto, das der tatsächlichen Skala entspricht. Nach Ausdruck derselben und entsprechndem Zuschneiden steht eine optimale Skala zur Verfügung.
Natürlich gilt das oben genannte nur für diese Skala mit 0 bis 15 in der Ursprungsbeschriftung. bei einem Ursprung von 0 bis 10 ergeben sich natürlich andere Aufteilungen. Wichtig ist, dass die neue Einteilung und Beschriftung sehr sorgfältig durchgeführt wird. Es lohnt sich nach Einbau der endgültigen Skala die Abgleichschritte nochmals durchzuführen, weil eventuell leichte Skala-Abweichungen entstanden sein könnten.

Jetzt fehlen noch die Ausgänge und das Netzteil, sowie die Zusammenschaltung, aber bald geht es weiter!

Die Ausgänge

Im Klangregler-Baustein sind drei Ausgänge eingebaut, welche für den Kopfhörerverstärker, das Modulometer, den asymmetrischen und den symmetrischen Ausgang vorgesehen sind.
Vor dem Kopfhörerverstärker kann ein Lautstärkeregler eingebaut werden mit einem Wert von 22k log. Der Kopfhörerverstärker selbst hat eine Verstärkung von rund 12dB (Faktor 4) und ist damit in der Lage, auch hochohmige Hörer angemessen zu versorgen.
Für das Modulometer (Pegelanzeige) ist eine Nennspannung von 775mV für 0dB vorgesehen, also jene Spannung, die als Richtspannung im ganzen Vorverstärker verwendet wird. Daher können Modulometer und Kopfhörerverstärker (dieser über ein Poti) vom selben direkten Punkt versorgt werden.
Da der symmetrische Trafoausgang eine Eingangsspannung von 776,562mV für 1,55V am Ausgang benötigt (Fehler 0,0175dB) kann auch dieser im Grunde direkt betrieben werden. Allerdings ist hier ein zusätzlicher OPV für die Dimm-Funktion vorhanden, welche auch auf den asymmetrischen Ausgang wirkt. Und ebenso ist eine relais-gesteuerte Zu- und Abschaltung vorgesehen (Mute, Kopfhörer), die individuell ausgelegt ist.

Der asymmetrische Ausgang (ein gleiches Ding wie der Kopfhörerverstärker) wird ab seinem eigenen Muterelais betrieben und verfügt im Klangreglerbaustein über ein Pegel-Poti, denn die Endstufenempfindlichkeit ist nicht genormt.

Betrachten wir zunächst den asymmetrischen Ausgang, der auch für Kopfhörer eingesetzt

Die Grundlage ist ein IC OPA4134. Die Eingänge sind parallel, die Ausgänge jeweils über 432 Ohm entkoppelt und ebenfalls zusammengefasst. Da die Gegenkopplung erst nach diesen Entkopplungswiderständen angreift ist der Schaltungs-Ri unter 1 Ohm. Das bedeutet, dass sowohl eine Endstufe als auch ein Kopfhörer sehr niederohmig angesteuert werden kann. Um eine allfällige Schwingneigung bei langen Endstufen-Kabeln zu verhindern macht es Sinn, diesen Anschluss über 22 Ohm zu schützen. Diese Details sind dann in der Verdrahtung ersichtlich.
Da dieser Ausgangsverstärker rund 12dB Verstärkung besitzt (um Kopfhörer zu treiben), kommt man für asymmetrische Endstufen auf einen Ausgangspegel zwischen 3.1V und 560mV, je nach Reglerstellung.

Die zweite Ausgangsstufe ist wesentlich aufwändiger, da sie über einen Ausgangstrafo verfügt.

Generell ist zu beachten, dass Ausgangstrafos zu Klirr neigen, besonders bei tiefen Frequenzen. Um dies zu reduzieren ist erstens eine gewisse Trafogrösse erforderlich, andererseits aber auch eine Gegenkopplung von der Sekundärseite her. Nun ist es aber nicht ohne weiteres möglich, die Ausgangswicklung für die Gegenkopplung zu nutzen, denn sonst geht ja der Vorteil der Massefreiheit verloren. Um diesem Umstand zu begegnen ist hier ein Trafo mit zwei separaten Sekundärwicklungen eingesetzt. Damit ist Ausgang und Gegenkopplung getrennt. Nun kann es aber je nach Trafo vorkommen, dass sich eine asymmetrische Belastung einer Sekundärwicklung auch auf die andere auswirkt. Und es ist auch möglich, dass eine asymmetrische Ansteuerung der Primärwicklung zu einer Ausgangs-Unsymmetrie führt. Aus diesem Grund ist die Ansteuerung der Primärwicklung symmetrisch und die Gegenkopplungswichklung wird mit OPV 1a symmetrisch angeschlossen. Damit sind die Asymmetrien schon mal vom Tisch.
Betrachten wir mal die obere Endstufe mit T1, 2 und OPV 2, so ist erkennbar, dass da eine feste Basisvorspannung auf den Endtransistoren liegt. Diese bildet sich aus den Spannungsteilern R14 (undR17) zu R15 und R16. Mit R15 wird die Spannung zwischen den Basen eingestellt und damit der Ruhestrom durch die Endtransistoren. Da die Emitterwiderstände R22, 23, 24 und 25 relativ hoch sind (6,8 Ohm) ist eine Temperaturdrift nicht zu befürchten. Und da es sich um Darlington-Transistoren handelt, ist eine Basisspannung von rund 1,2V zu beachten! Beachten wir R14 mit seinen 120 Ohm, so ist mindestens ein Strom von 10mA nötig, um einen Strom durch T1 fliessen zu lassen. Mit R15 und R16 kann der Strom in diesem Zweig so eingestellt werden, dass an R14 und R17 jeweils rund 0,6V bis 1,8V anfallen. Das ergäbe einen Kollektorstrom von T1 und T2 von 0 bis rund 90mA. In der Praxis wird der Strom auf rund 15mA (entsprechend 100mV an R22 und 25) eingestellt.
Zu erwähnen ist, dass die Endtransistoren nicht vom Ausgang des OPV direkt angetrieben werden, sondern dass die Ansteuerung aus der Betriebsspannung des OPV erfolgt. Dazu ist in Serie zur OPV-Speisung jeweils ein Widerstand (R14 und R17) geschaltet. An diesem Widerstand entsteht durch den OPV.Strom ein Spannungsabfall. Und ebenfalls entsteht dieser Abfall durch den Strom durch R15 und R16. Damit da aber eine Sprechwechselspannung entsteht, muss sich der Strom durch R14 und 17 ändern. Das tut er dann, wenn der OPV etwas leisten muss. Und darum ist sein Ausgang über R10 an Masse gelegt. Derr Strom, der in R10 fliesst, muss aus der Speisung kommen und somit durch R14 und R17 angeliefert werden, was dort zu entsprechenden Spannungsabfällen führt.
Um eine Schwingneigung zu unterdrücken wird eine Hochfrequenz-Gegenkopplung mit C2 zwischen Ausgang und Invers-Eingang eingefügt. Die Grund-Gegenkopplung der einzelnen Endstufe geschieht durch R11 mit dem halben Wert von R9, also diesem Spannungsteiler.
Da der OPV-Strom die Ausgangssignale liefert und nicht der eigentliche Ausgang muss jeder Endstufenzweig mit einem eigenen OPV bestückt werden. Es wäre folglich unsinnig, OPV 2 und 3 zu einemDoppel OPV zusammenzufassen, weil sich die Ströme gegenseitig aufheben würden und damit keine Ansteuerung zustande käme.
Da ja die Primärwicklung symmetrisch angesteuert werden soll, sind zwei Endstufen vorhanden. Und um die nötige Inversion der unteren Endstufe zu erreichen ist mit OPV 1b ein Inverter verbaut. Nun wird das Eingangssignal einmal direkt (über R6) an den oberen OPV geliefert und einmal über den Inverter 1b an den unteren OPV 3. Rechnet man die Sache durch, so ist an diesem oberen Eingang (OPV 2) eine Spannung von 301mV nötig, damit an der Ausgangswicklung 1,55V (von jeder Endstufe stammen 775mV!) entstehen. Wir haben aber eine Eingangsspannung der Schaltung von rund 775mV, also muss die überflüssige Spannung kompensiert werden. Dies geschieht durch die inverse Addition der Gegenkopplungsspannung aus OPV 1a über R5 auf die eigentliche Eingangsspannung.
Will man dies nachrechnen, so ist mit den entsprechenden Spannungen zu operieren,aber auch mit ihren Phasenverhältnissen und ebenso mit den jeweiligen Strömen. Zu beachten ist dabei, dass R7 quasi nach Masse geht (sein Strom wird durch den gleich grossen invertierten Strom durch R8 kompensiert).

U Out an T1,2 ist 775mV, ebenso an T3,4. Damit steht über dem Trafo eine Spannung von 1,55V. Diese liegt auch an der Sekundärwicklung. Rechnen wir nun den Teiler einer Endstufe aus, nämlich R11 zu 1/2 R9 (die andere Hälfte geht ja auf das selbe, aber invertierte Signal!), so wird die Spannung am Invers-Eingang von OPV 2 301,0878mV sein. Und damit ist auch am Noninvers von einer gleichen Spannung auszugehen.

Die Gegenkopplungswicklung liefert 1550mV, welche über die Teiler R1 zu R4 und R2 zu R3 geteilt werden. Die Ausgangsspannung von OPV 1a ist somit (-) 752,20588mV. Und das Minus steht dafür, dass dieses Signal gegenüber dem Steuersignal des oberen OPV und gegenüber dem Eingangssignal invertiert ist. Die Spannung über R5 ist somit 752mV + 301mV = 1053,2936mV, was an den 60,4k einen Strom von 17,438635 Mikroampere ergibt.
An R7 liegen die gleichen 301,0878mV wie am Eingang des oberen OPV. Da R7 virtuell an Masse geht, ist da ein Strom von 30,10878 Mikroampere zu erwarten.
Der Strom durch R6 setzt sich nun aus I R5 und I R7 zusammen und beträgt demnach 47,547415 Mikroampere, was an den 10k des R6 zu 475,47415mV führt. Somit ist die Eingangsspannung der ganzen Schaltung U R6 plus U Eingang OPV 2, macht 475,47415mV + 301,0878mV = 776,56195mV
Natürlich hätte man die Gegenkopplung stärker machen können, indem die jeweilige interne Gegenkopplung der Endstufen schwächer konzipiert werden. Dies führt aber zu einer erhöhten Schwingneigung, denn bereits kleine kapazitive Lasten auf der Sekundärwicklung ergeben Phasendrehungen, die nicht so leicht unter Kontrolle zu halten sind. Durch die niederohmige Ansteuerung des Trafos und die Tatsache, dass der Trafo bei 1,55V einen noch recht geringen eigenen Klirr aufweist, reicht die Gegenkopplung aus, den Klirr entsprechend weiter zu senken, sodass er mit Sicherheit innerhalb der Studionorm zu liegen kommt, was als mehr wie ausreichend zu betrachten ist. Und der generelle Vorteil der Trafosymmetrie bleibt erhalten: Keine Massenverbindung und eine hohe Symmetriedämpfung, die deutlich über jener von elektronisch symmetrierten Ausgangsstufen (besonder im Bereich von 50 und 100Hz!) liegt.

Fernbedienung, Steuerlogik, Netzteil
Für die Fernbedienung habe ich den Einsatz eines DTMF (Telefon Doppeltonwählverfahren) in Betracht gezogen. Mit diesem System sind 16 Funktionen wählbar, wenn man alle vier hohen und alle vier tiefen Frequenzen einsetzt. Der Vorteil ist dass nicht andere Fernbedienungssysteme die Funktion stören und umgekehrt diese Fernbedienung nicht in andere Systeme eingreift. Da nur 10 Funktionen über die Fernbedienung gesteuert werden müssen, werden die übrigen 6 Funktionen nur am Gerät bedient.
Die 16 Funktionen teile ich wie folgt auf:
1) Ein, Aus Togglefunktion
2) Input CD über FF haltend
3) Input DVD über FF haltend
4) Input TV über FF haltend
5) Input Tuner über FF haltend
6) Input PC über FF haltend
7) Input Phono über FF haltend
8) Vol. +
9) Vol. -
10) Dimm Togglefunktion
(soweit die fernbedienbaren Funktionen)
11) Mute A Togglefunktion
12) Mute S Togglefunktion
13) Filter Lo Togglefunktion
14) Filter Hi Togglefunktion
15) Mono Togglefunktion
16) Instrument Togglefunktion
Nun gibt es ein kleines Problem: Bei den einen Herstellern entsprechender IC steht, dass sie bei Tastenbetätigung jeweils nur maximal drei Signalworte ausgeben, andere senden die beiden Töne dauernd. Sofern die Töne nur kurz ausgegeben werden, kann man damit über Flipflops oder Latches die Relais ansteuern, nicht aber die Motorfunktion der Lautstärke.
Bei anderen Herstellern steht, dass die Signale so lange ausgegeben werden, als die Taste gedrückt ist. Das wäre eigentlich für die Lautstärkebedienung eine Voraussetzung.
Und weiter gibt es IC, die erst initialisiert werden müssen (?)
Ich habe mal versucht im Netz entsprechende Unterlagen zu finden, allerdings ist das nicht wirklich zielführend verlaufen.

Wie erwähnt hängt die ganze Konstruktion weitgehend vom Decoder-IC ab, ob allenfalls auf die Latches oder Flipflops verzichtet werden kann. Und es hängt vom Encoder-IC ab, ob eine Volumenregelung ohne Zusatz möglich ist, weil die Fernbedienung das Signal dauernd ausgibt oder ob mit einem Zusatz einer "Repetierfunktion" der beiden Lautstärketasten die Funktion auf Parxistauglichkeit getrimmt werden muss. Denkbar ist auch, dass es bereits fertige Fernbedienungen gibt, welche entsprechend eingerichtet werden können.
Zur Auslösung der Motorfunktion dienen zwei Relais. Das eine schaltet die Versorgungsspannung (3 bis 12V) bei beiden Funktionen (+ und -) an den Motor, das andere verpolt zusätzlich den Motor bei +. Denkbar wären solche Relais: http://www.reichelt....77794c029c5cf8aa169a
Zusätzlich ist eine Flipflop-Logik nötig, welche die Eingangs-Relais und die damit (über DIL-Schalter) gesteuerten Pegelrelais haltend betreiben und gegenseitig auslösen.
Die übrigen Funktionen sind Toggle-Funktionen, die also bei jedem Tastendruck den Zustand wechseln. Die Gerätetasten sind funktional parallel zu den Decoder-Ausgängen geschaltet und erlauben so eine parallele Umschaltung ab Fernbedienung und Gerätetasten.

Diese ganze Einheit wird ab einem Dauer-Netzteil versorgt, damit erstens eine Fern-Einschaltung möglich ist und zweitens der letzte Zustand bis zu einem Netzausfall erhalten bleibt. Weiter kann der Logik eine "Starthilfe" eingefügt werden, welche den Eingang 1 und die beiden Ausgänge A und S bei einem Stromausfall aktiviert. Da wie erwähnt die ganze Fernbedienungsfrage nicht endgültig geklärt ist (vielleicht hat jemand Erfahrung mit sowas oder kennt eine Quelle für entsprechende Bausteine) kann ich auch noch keine Empfehlungen für die ganze Logik abgeben.
Für das Logik-Netzteil gehe ich von einer Spannung von 5V aus. Ohne Netzrelais sollte ein geringer Stromverbrauch entstehen, sodass der Standby-Betrieb kein Problem darstellt.
Wird das Gerät eingeschaltet, so muss dieses Netzgerät zusätzlich das Netz-Hauptrelais versorgen. Ich gehe von einer Standby-Leistung von deutlich unter 1W aus.
Mit diesem Relais wird die komplette Netzversorgung der beiden Netzteile +/-15V für Audio und +12V für die Relaisspeisung eingeschaltet. Denkbar wäre etwas in der Richtung:
http://de.farnell.co...spno-5vdc/dp/1177782
Die übrigen Relais stelle ich mir etwa wie folgt vor:
Einfach-Relais (20 Stück) http://www.reichelt....77794c029c5cf8aa169a
Umschaltrelais (34 Stück) http://www.reichelt....77794c029c5cf8aa169a
Das Netzgerät selbst ist in drei einzelne Gruppen mit jeweils eigenem Trafo aufgeteilt. Dies hat den Vorteil, dass alle Einheiten unabhängig voneinander sind und es zu keiner Erdvermaschung kommt.
Beim 5V Netzteil rechne ich mit einem Strom von maximal etwa 0,1A, beim 12V Relais-Teil mit maximal etwa 700mA und bei der Audiospeisung von +/-15V mit etwa 850mA.
Die Netzaufnahme dürfte sich daher zwischen 0,2W und maximal rund 55W liegen.

Nochmals zum Thema Fernbedienung: Wenn ich bei Bauteillieferanten schaue, so bekomme ich gegf. ein fertiges Telefon für maximal 20€, die blosse Tastatur aber ist nicht unter 30€ zu haben.
Meine Überlegung daher: Man sollte z.B. auf einem Flohmarkt versuchen ein "veraltetes" schnurgebundenes Telefon in etwa solcher Ausführung zu erwerben. Da ist sicher mal das ganze Gemüse drin, das es braucht um die Wahltöne zu generieren. Nötig wäre nur noch eine Batteriespeisung und eine Ansteuerung der IR-LED. Und wenn man einmal die unnötigen Tasten entfernt und die anderen teils umbeschriftet, kann sowas rauskommen:
Oder es gibt irgendwo Bausätze auf dieser Basis, sodass man sich die ganze Bastelei sparen und die Fernbedienung fertig beschaffen kann.

Zur FB taucht gerade in einen anderen Tread dieser Vorschlag auf:
http://cgi.ebay.de/R...&hash=item3ca456840a

Das Poti ist zu hochohmig=Rauschen und zu dicht am µP dran. Einfach ein separates 10k Poti und alle Probleme sind gelöst-außer nur vier Eingänge-etwas wenig.

Sorry, die Gedanken zur FB sind Unfug.

Jede selbstgebaute HW MUSS ein Signal zu verstehen,
welches mit jeder handelsüblichen vorprogrammierten
FB gesendet wird.
Der Einfachheit zuliebe bleibt da nur RC5
(Bascom, Atmel, Standard IR-Receiver-Module, usw.)

Ich möchte weder einen FB-Park auf dem Tisch, noch den
Entwicklungsaufwand für eine eigene Lösung, inkl. Optik
der FB, wobei jedem überlassen sei, eine fertige FB in
ein "angemessenes" Gehäuse zubauen. Bei Pollin gibt's auch
im wieder RC5-TV/VCR-Verbedienungen, die sich umstricken
lassen.
Eine Störung bestehender Komponenten mit RC5 kann man über
die Gerätekodierung, Adresseneinstellung am FB-Sender-Chip
und setzen der Adresse im Empfänger, immer umgehen.

Bei www.elektor.de gibt es einen lernfähigen RC5-Receiver
mit AVR/Bascom zur Potisteuerung. Das Proggi ist ohne
grosse Künste auf zusätzliche Funtkionen zu erweitern.

Ein Gedanke noch:
Motorpoti für Relais ist nicht dein Ernst!?
Es gibt bei Reichelt von Sanyo, usw., spezielle IC's,
die 1. billig und 2. einfach anzuwenden sind (zb.
LB1640/LB1641, inkl. "automatischer Stop-Funktion" =
Strombegrenzung bei Potiblockade am Ende der
Widerstandsbahn:
man muss ja nicht alles zu Fuss erledigen )

Thema Fernbedienung / Telefon :

http://geizhals.at/deutschland/a85434.html

@ Kay:
Ich habe das mit dem Telefon-IC vorgeschlagen, weil mir dies irgendwie gefallen hat. Es ist eine Lösung, die sicher gangbar ist und die gerade mit einem billigen fertigen Telefon realisierbar wäre. Ich hasse nämlich Universalfernbedienungen, bei welchen ich immer überlegen muss, was ich nun zu drücken habe, damit das passiert was ich erreichen will. Und mir persönlich ist bei fast jeder Fernbedienung zuviel drauf. Beim Verstärker brauche ich die Lautstärke und die Quellen, beim CD Start, Stop, Pause und Skip vor und zurück. Die Schublade muss ich nicht an der FB öffnen können, weil ja die neue CD auch nicht per FB in das Ding hüpft usw.

Und zu den Motorrelais:
Natürlich kann man einen IC verwenden. Und dass Du jetzt gerade einen kennst ist auch gut. Ich kenne ihn nicht und suche nicht das ganze Internet nach einer solchen Möglichkeit ab. Und ich versuche auch, möglichst auf exotische IC zu verzichten, die irgendwann in nicht zu ferner Zukunft nicht mehr erhältlich sind. Da habe ich mit Audio-IC-Endstufen meine Erfahrungen gemacht. Relais hingegen sind vorhanden und somit (bei dem Haufen Relais, die eh schon drin sind) auch in Jahren kein Problem.

Und schliesslich: Der Vorverstärker ist eine Anregung, wie man sowas bauen könnte. Ich sage nicht, dass man einen Balanceregler und Klangregler und Rausch- und Rumpelfilter und einen Plattenspielereingang braucht. Das kann jeder für sich entscheiden. Und wer sicher keine Brummschleifenprobleme hat und niemals ein symmetrisches Gerät anschliessen will, kann auf die aufwändigen Trafoeingänge verzichten. Und wenn die Endstufe gleich beim Vorverstärker steht reichen popelige asymmetrische Ausgänge auch.
Was also letztlich wie gebaut wird ist jedem selbst überlassen. Und so ist das mit der "Telefon-Fernbedienung" auch nur ein Vorschlag, den jeder umsetzen oder verwerfen kann.
Keiner MUSS!

Ich hasse nämlich Universalfernbedienungen

wie gesagt, sowas lässt sich umbauen, genauso, wie irgendein
Billigding von Pollin. Die Anzahl der Tasten lässt sich
definieren, und/oder auch durch qualitativ besseres ersetzen
(man denke nur an Tasten mit durchsichtiger Abdeckhaube!
Diese kann man dann auch selbst beschriften).

möglichst auf exotische IC zu verzichten, die irgendwann in nicht zu ferner Zukunft nicht mehr erhältlich sind

noch ein Tip, in jedem CD/DVD-Laufwerk sind Motor-IC's drinne.
(Mir efällt es überhaupt nicht, wenn defektes einfach so auf dem Müll landet).
In einem selbstgebauten Gerät sind "Spezial-Ic's" überhaupt kein Problem, wenn man geschickt 'modular' aufbaut, denn
letzlich sind diese Motor-IC's alle in der Ansteuerung sehr
ähnlich aufgebaut und somit auch ersetzbar.


Noch was zur Telfon-FB,
der vorgeschlagene Ansatz ist extrem aufwändig, da möchte
ich wirklich mal eine konkrete Schaltung sehen, die auch
ohne Störungen funktioniert (IR ist da keineswegs
unproblematisch).
Wer DTMF will, schaue sich das Datenblatt zum MT8888 an
(DTMF Transceiver Intel Micro-IF).
Elektor wird aber auch irgendwelche Schalter per Telefon
im Angebot haben.

Mein Ansatz hingegen kostet etwa komplett 5 euro
und bei Bedarf stelle ich gerne auch ein Bascom-Programm
hier ein. Ich habe es allerdings noch nicht zu Ende
gespielt, weil mir wichtigeres "dazwischengekommen" ist.
Ausserdem bin ich kein Programmier

detegg schrieb:

Stefan hat eine ziemlich universelle LS-Regelung mit PGA2311 und Kanalwahl perfektioniert --> Link

... Fernbedienung nach RC5 ist da auch drin

;-) Detlef

Auf diese Möglichkeit der Lautstärkeregelung habe ich in meinem Beitrag hingewiesen! Und von den Daten her ist es auch absolut kein Problem, dies einzusetzen. Nur wenn man das "absolute Ende der Stange" erreichen will sind FET-Schalter nicht über jeden Zweifel erhaben und auf dieser Basis arbeitet der PGA letztlich. Genau darum habe ich auch keine FET-Schalter für die verschiedenen Umschaltfunktionen gewählt, sondern mich für Reedrelais entschieden. Dies alles also nicht aus Notwendigkeit und nicht, weil es hörbare Unterschiede gibt, sondern damit allfällige Highender etwas bauen können, wo es eigentlich nichts mehr zu meckern gibt.

Ich möchte einfach nochmals darauf hinweisen, dass dies kein Bausatz ist, wo schon alle Löcher und die Farbe der Knöpfe vorgegeben ist (nix Heathkit), sondern es ist eine Anregung, wie man sowas auf die Beine bringt, was es eigentlich braucht und wie man sowas aufbaut. Ob eine Fernbedienung nötig ist und wenn ja welche ist offen, wie auch die Zahl der Ein- und Ausgänge oder die Frage, ob ein symmetrischer aber nicht erdfreier Ausgang genügt. Ich habe einfach versucht, Bausteine zu skizzieren, welche so ziemlich die höchst mögliche Qualität erreichen. Nimmt man den Taschenrechner und die Bauteilkataloge, sieht man schnell, dass dies eh nicht für jedermann gedacht ist, dafür ist es schlicht zu teuer.

richi44 schrieb:

Nimmt man den Taschenrechner und die Bauteilkataloge, sieht man schnell, dass dies eh nicht für jedermann gedacht ist, dafür ist es schlicht zu teuer.

hallo Richi,
Respekt, endlich mal wieder was gscheits
dein Projekt ist auf jeden fall interessant, werde das mal weiter beobachten was da noch so kommt.
Na ja und was preise angeht, wenn man was gutes haben will dann kostet es halt auch was

Frage: warum hast du eine Diskrete Variante nicht in betracht gezogen, weil das suchen doch viele, oder würde das wegen Selektieren usw. zu aufwendig werden

Da müsste man zuerst mal fragen, was denn gewünscht ist.
Diskret sind Vorverstärker (ohne Phono-RIAA) mit Klirr zwischen 0,003 und 0,1% möglich. 0,003% geht niemals ohne Gegenkopplung, 0,1% auch kaum, bestenfalls 0,5%.

Nun bin ich der Ansicht, dass gute Messwerte eine Voraussetzung für geringst mögliche Signalveränderung sind, und das wollen wir ja anstreben.
Verwende ich OPV, so habe ich die Gewähr, dass ich eigentlich nichts selektieren muss (wozu vielen die Messmittel und die Geduld fehlt) und dass sowohl in Sachen Rauschen als auch Klirr ein "besser" nicht möglich ist. Weiter kann ich alles relativ einfach berechnen, was bei diskreten Schaltungen nicht so ohne weiteres gelingt.

Und betrachte ich einen Phono-Pre, so ist ein Fremdspannungsabstand von 60dB bei MM diskret möglich, mehr wird aber schon schwierig. Das bekommt man noch mit Transistor-Paaren hin, etwa dem LM394 oder dem SSM2210. Nur sind das auch keine "diskreten" Bauteile mehr, weil in so einem "Transistor" pro Zweig allein schon 100 Stück (oder ähnlich) parallel eingesetzt sind, um überhaupt das Rauschen so tief hin zu bekommen. Wenn ich also in diese Trickkiste greife, kann ich doch gleich einen AD797 einsetzen.
Wenn ich nun an MC denke, so ist das nur noch mit hoch-rauscharmen Transistoren möglich, die mühevoll auf elektrische Parameter und Temperaturgang selektiert werden müssen. Wenn ich da pro Kanal so 50 Stück verbauen will, bin ich mindestens eine Woche ununterbrochen am selektieren und brauche dazu mindestens 5000 Stück, die ich durchmesse.

Dort wo es Sinn macht, sind durchaus Transistoren verbaut, etwa im Kopfhörer- oder Line Out-Amp. Aber da muss man schon wieder Ruhestrom einstellen und die Transis auf eine Kühlfläche schrauben und, und... Nicht, dass ich das nicht eigentlich jedem zutraue, aber da muss man schon wissen, wie es geht und warum es gemacht wird.

Kommt hinzu, dass eine OPV-Schaltung kleinere Ansprüche ans Netzteil stellt. Die Einflüsse einer Speisespannungsänderung sind beim OPV relativ gering, daher funktioniert er auch mit Spannungen zwischen 10 und 30V. Eine diskrete Schaltung wird auf eine bestimmte Speisespannung berechnet und diese muss dann auch eingehalten werden.

Sagen wir mal so: Diskret und hochwertig verlangt Erfahrung, da spielt sogar der Schaltungsaufbau, also das Printlayout eine grosse Rolle. Ich will aber keine fertigen Prints anliefern, solches gibt es genügend.

Diskret allein genügt mir aber nicht, da kann ich die billigsten Bausteine aus einer Bastelbude kaufen. Qualität ist da nicht gefragt und nicht geboten, da geht es um Lötübungen mit AHA-Effekt (geht doch) und dem Stolz, ohne zu wissen wie, etwas hin bekommen zu haben, das lärmt (ist fast wiee Papa werden).
Daher bleibt eigentlich nur der Einsatz von OPV.

richi44 schrieb:

Da müsste man zuerst mal fragen, was denn gewünscht ist. Nun bin ich der Ansicht, dass gute Messwerte eine Voraussetzung für geringst mögliche Signalveränderung sind, und das wollen wir ja anstreben. Diskret allein genügt mir aber nicht, da kann ich die billigsten Bausteine aus einer Bastelbude kaufen. Qualität ist da nicht gefragt und nicht geboten, da geht es um Lötübungen mit AHA-Effekt (geht doch) und dem Stolz, ohne zu wissen wie, etwas hin bekommen zu haben, das lärmt (ist fast wiee Papa werden). Daher bleibt eigentlich nur der Einsatz von OPV.

meine Frage nach Diskret hast gut erklärt, danke.
Aber wenn doch das möglich machbare angestrebt wird, warum denn dann IN/OUT mit Übertrager damit verschlechterst du doch Klirr und lineare Bandbreite, oder sehe ich das falsch

meine Frage nach Diskret hast gut erklärt, danke.

?????????????????????

z.B. Nelson Pass beweist, dass 'diskret' einfache und gute
Konstruktionen möglich sind.

Obige Abgrenzung ist reine Ideologie und wie hier

Diskret und hochwertig verlangt Erfahrung, da spielt sogar der Schaltungsaufbau, also das Printlayout eine grosse Rolle.

falsch.

Letzlich bestimmt das Gesamtkonzept die Qualität.
Da spielt immer auch das Printlayout eine Rolle.

p.s.
wie man gut und einfach 'diskret' MM/MC behandelt fand sich
schon vor 30 Jahren in 'Elrad'.
Moderne OP's haben da i.d.R. keinen Vorteil.

Und betrachte ich einen Phono-Pre, so ist ein Fremdspannungsabstand von 60dB bei MM diskret möglich, mehr wird aber schon schwierig.

ich frage mich langsam, wo lebst du?

Grundig MXV100, Baujahr etwa 1980
Fremdspannungsabstand effektiv, unbewertet, MM-Eingang :
grösser 75dB, wenn ich es richtig sehe, bei 2mV Eingangssignal

Die Kiste war komplett diskret aufgebaut und wurde sogar
asymetrisch-stromversorgt, allerdings mit VCC nahe 50V.
MM-VV hatte je Kanal 4 Transen: BC415, BC550, BC547, BC557.
Da waren allerdings auch Schaltungsdesigner dran, die
ihr Handwerk verstanden (das galt zu der Zeit für alle
Audiogeräte von Grundig).
Einzige Schwachstelle war die Mechanik, inkl. der
Dioden-Buchsen.

Wenn ich heute einen MM-VV bräuchte, würde ich den
RIAA Preamp with FETs
SRPP equaliser for moving magnet (MM) cartridges
Elektor 2004, Heft 1 nehmen (aus ideologischen Gründen).
Die Messwerte sind jenseits von 'Gut und Böse',
kratzen allerdings nicht am heute Machbaren.
(dieser liesse sich anhand der Diskussionen unter
www.diyaudio.com zum Thema FET-VV ggf. noch verbessern.

warum denn dann IN/OUT mit Übertrager

Erstens gibt es Schaltungen, etwa den Nullohm-Eingang, den ich anwende, um die Problematik des Eiongangsübertragers fast völlig weg zu bekommen. Da ist mit einem trafolosen Eingang keine nennenswerte Steigerung möglich. Daher ist in guten Studiogeräten auch genau dieseSchaltungstechnik angewendet. Und wenn es für Studios reicht, die letztlich das aufzeichnen, was wir als CD (und somit als Referenz) bekommen, so sollte es für uns auch reichen.

Bei der Ausgangsstufe ist es etwas kritischer. Da kann man aber z.B. mit negativem Verstärker-Ri einiges hinbekommen, oder aber durch Gegenkopplung ab einer Sekundärwicklung. Ich habe einmal eine Gegenkopplung gewählt, welche den Ri gegen Null führt und zweitens eine Gegenkopplung von der Sekundärseite aus. Damit werden Klirr und Frequenzgang soweit verbessert, dass sie auch keine wirklichen "Killer" mehr sind. Auch diese Schaltungen reichen in der Studiotechnik aus.

Natürlich gibt es "Studiogeräte" (Behringer) welche auf Übertrager verzichten. Nur gibt es da keine erdfreie Übertragung und somit je nach Situation Brummschleifen oder andere Störungen. Wir haben jedenfalls die Behringer Mixer alle rausgeworfen, weil sie nicht mal bei einer Gegensprechanlage verwendbar waren ohne Brumm- und Schwingprobleme zu erzeugen.

@ Kay:
Wie Du meinst. Lassen wir mal Hobby-Elektroniker sowas diskret aufbauen. Dann wirst Du sehen, wer recht hat. Und sollte ich mich tatsächlich irren, so lass ich Dich herzlich gernen Deinen Triumpf auskosten!

Grundig MXV100, Baujahr etwa 1980 Fremdspannungsabstand effektiv, unbewertet, MM-Eingang : grösser 75dB, wenn ich es richtig sehe, bei 2mV Eingangssignal

Ein 200 Ohm Widerstand rauscht im Minimum bei 20 Grad C Temperatur mit -129,6dBU. Ein 680 Ohm Widerstand folglich mit -126.9426dBU. Dies ist immer auf 775mV bezogen (eben 0dBU).
Nehmen wir die 2mV und setzen diese ins Verhältnis zu 775mV, so ist dies eine Differenz von 387.5 entsprechend 51.7654dB
Wir müssten also um das Rauschen auf den Eingang beziehen zu können, diese Differenz von den 126.9426dB abzählen. Das ergäbe ein theoretisches Eigenrauschen von -75,1772dB (auf 2mV bezogen).

Betrachten wir einen Mikrofonverstärker eines analogen Tonmischpultes (Studer 169) aus der selben Zeit, so ist da das Rauschen um rund 4dB höher als es theoretisch sein könnte. Und dies unter Verwendung eines Trafos mit 12dB Übersetzung. Das bedeutet, dass der Mikverstärker (mit ähnlichen Transistoren aufgebaut und in Studioqualität) ohne den Trafo ein um mindestens 10dB höheres Rauschen aufweist als es theoretisch möglich ist. Es ist daher unglaubhaft, dass ein vergleichbarer Vorverstärker von Grundig nur 0,1772dB schlechter wäre als das theoretische Minimum.

Üblicherweise wurde bei Hifi damals der Geräuschabstand gemessen und zwar (im Gegensatz zur Studionorm) nicht peak, sondern effektiv. Da waren die Zahlenwerte um mindestens 10dB besser als ein reiner Fremdspannungsabstand (effektiv) und rund 20dB besser als eine Geräuschmessung nach Studionorm. Wenn wir also diesen Umstand mit einfliessen lassen, sind wir schon nahe bei den erreichten Zahlen.

Kommt hinzu, dass die 2mV die Minimalempfindlichkeit darstellt, also das, was das System mindestens liefern muss. Der Rauschabstand bezieht sich aber üblicherweise auf einen weit höheren Wert, meist 10mV, was in sich schon wieder 14dB beinhaltet.
Rechnen wir also diese 14dB und die 10dB aus dem Unterschied ob Fremd oder Geräusch, so sind wir bei einem realen Fremdspannungsabstand von etwa 50dB. Berücksichtigen wir das Rauschspektrum des Transistors und jenes des Bewertungsfilters und die Entzerrung, so können wir mit viel gutem Willen kaum 60dB erreichen, die tatsächlich vorhanden sind.

Soviel einfach zu Deinen Beispielen

Dann wirst Du sehen, wer recht hat. Und sollte ich mich tatsächlich irren, so lass ich Dich herzlich gernen Deinen Triumpf auskosten!

Recht ...Triumpf

Richie, wo bin ich hier?

Mit dem Ableben der Schallplatte war die Technik soweit
'ausgelutscht', dass neue Ansätze nicht zwingend sinnvoll
sind. Ich wollte darauf hinweisen, dass auch der diskrete
Weg nach Rom führt.
Genauso müsste jemand, der deine Schaltungen nachbaut,
mindestens messtechnisch nachweisen, ob sich damit ein
Elrad/Elektor-VV oder auch Grundig schlagen lässt.
Tatsächlich erreicht man die besten Messwerte, wenn man
eine Schaltung exakt auf eine bestimmte Quelle
dimensioniert, sprich,
Universalität steht gegen (messtechnische)) Qualität.

nebenbei
Persönlich neige ich dazu, 'Audio' so einfach als irgend
möglich abzuhandeln.
(Mir gefällt Nelson Pass! auch wenn ich bisher nix davon
gebaut habe und keine Beweise liefern könnte)
Ich hatte früher einen Quad33 und einen Dual 714 mit
AKG-System. für mich völlig ausreichend
(Der hatte im übrigen schon zwei Verstärkungseinstellung
für MM!)

Ein ... Widerstand rauscht

Da stellt sich mir dann gleich die Frage, warum du die
Eigenschaften moderner OP's, relativ hoher Ströme bei
dennoch geringem Klirr liefern zukönnen, in deinen
Schaltungen nicht ausnutzt.
Ein Klirr besser als 0,1% ist nicht hörbar, jedoch liesse
sich mit niederohmigeren Widerständen im Interesse der
Universalität das Rauschen senken
(ob es notwendig ist, darüber könnte man reden.
Genauso über dein Ziel.
Jede Konstruktion ist ein Kompromiss.
Warum ist dir 'Klirr' offenbar wichtiger als 'Rauschen'?)

Nochwas zu den Messwerten von Grundig.
Ich kann nicht wissen, ob diese korrekt gemessen wurden.
Insbesondere enthält diese Serviceschrift (sogar mit
Schaltungserklärungen alá Elektor!), die Grundig
seinerzeit an die Service-Werkstätten verteilte,
Druckfehler und Ungereimtheiten.
Sicherlich würde man heute ungern die Schaltungen
asymetrisch versorgen, da Elkos im Signalweg aufgrund
ihres Widerstandes das Rauschen erhöhen.
Dennoch behaupte ich, dass es sehr schwer wird, hörbare
Verbesserungen aufzubauen (vom katastrophalen Aufbau
mal abgesehen/gilt auch für den Quad33).

Gut, und das die Ing's bei Grundig zu der Zeit (!)
schlechter als die von Studer gewesen sind, müsste man
erstmal prüfen

Hallo Kay, was meinst Du, warum ich AD797 verwendet habe und keine RC1458 (wie einige Hifi-Buden)?
Und was glaubst Du, warum der R5 am Vorverstärker (MC) nur 10 Ohm hat und nicht mehr oder warum R3 100 Ohm hat? Das hat einerseits mit dem Rauschen zu tun, andererseits aber auch mit dem Klirr. Mache ich R3 10 Ohm, wird die kapazitive Last des OPV 10 mal grösser als sie jetzt ist. Das bekommt ihm nicht. Und der Ausgangsstrom wird damit ebenfalls 10 mal grösser und schadet dem Klirr. Andererseits ist das Rauschen hier noch hauptsächlich durch den Quellwiderstand, also das System bedingt und dieser ist deutlich grösser als die 100 Ohm des R3. Damit ist R3 mit 100 Ohm noch nicht rauschbestimmend. Wenn ich aber R3 auf 1k erhöht hätte, wäre das Rauschen deutlich grösser geworden. Zwar hätte der Ausgangsstrom um Faktor 10 abgenommen, aber dies hätten den Klirr nicht verbessert.

Du kannst es jetzt glauben oder nicht, ich habe mir bei der Entwicklung der Schaltung etwas gedacht und so ziemlich jedes Bauteil bewusst ausgewählt.
Und da das ganze Konstrukt nicht einfach eine weitere Variante der ewig gleichen Schaltungen sein soll, sondern den Fortschritt beinhalten darf wähle ich halt die besten OPV, welche an die Grenze des machbaren gehen.

Im Übrigen ist da nichts einfach universell. Es gibt nämlich andere OPV, welche für höhere oder tiefere Quellimpedanzen gebaut sind. Bei diesem OPV kann ich sowohl die tiefen Impedanzen der MC (gerade noch) als auch die höheren der MM bei minimalem Rauschen optimal verstärken.

Wenn Du aber lieber ein diskretes Gebilde möchtest, so entwickle eines und stell es hier vor, da steht Dir nichts und niemand im Weg.

richi44 schrieb:

Und da das ganze Konstrukt nicht einfach eine weitere Variante der ewig gleichen Schaltungen sein soll, sondern den Fortschritt beinhalten darf wähle ich halt die besten OPV, welche an die Grenze des machbaren gehen. Im Übrigen ist da nichts einfach universell. Es gibt nämlich andere OPV, welche für höhere oder tiefere Quellimpedanzen gebaut sind. Bei diesem OPV kann ich sowohl die tiefen Impedanzen der MC (gerade noch) als auch die höheren der MM bei minimalem Rauschen optimal verstärken.

hallo Richi,
du schreibst - die besten OPV / Grenze des machbaren,

aber weiter unten

das es für MC gerade noch so geht, also besser nur MM Systeme zulegen denn MC geht ja grad noch so.

Warum denn dann nicht einfach so auslegen das ein entsprechender OPV für MC, und einer für MM seinen einsatz findet, weil das wäre doch dann "nicht nur gerade noch" das beste.
Das ganze dann halt umschaltbar.

Oder mein VDH BLACK BEAUTY in die Tonne, und dafür dann halt ein MM zulegen

ganz einfach, weil ich noch keinen besseren OPV gefunden habe.
"Geht gerade noch" bedeutet, dass es theoretische besser ginge, wenn es denn etwas besseres gäbe. Dazu muss ich etwas ausholen.

Das Rauschen eines Transistors hängt von seiner Konstruktion ab, daher verwendet man grundsätzlich mal rauscharme. Aber es hängt wesentlich vom Arbeitspunkt ab, wie er betrieben wird. Und zwar liefert der Transistor eine Rauschspannung, welche vom Ruhestrom abhängt. Und er liefert auch einen Rauschstrom, der ebenfalls vom Ruhestrom abhängt. Diese Rauschkomponenten kommen quasi an der Basis raus (kann man sich zumindest mal so vorstellen). Ist da eine Rauschspannung, so wird diese durch den Quellwiderstand teilweise kurzgeschlossen. Ist da ein Rauschstrom, so fliesst dieser durch den Quellwiderstand (TA-System) und lässt daran eine Rauschspannung entstehen. Man kann sich also vorstellen, dass es ein Minimum gibt, wenn beide Komponenten am Quellwiderstand die gleich starke Wirkung haben.

In den Datenblättern findet man nun eine Kurve die zeigt, bei welchem Ruhestrom man bei einem bestimmten Quellwiderstand das letztlich geringste Rauschen zu erwarten hat.

Das Rauschen kann man reduzieren, indem man viele Transistoren parallel schaltet. Die Nutzspannung addiert sich, genau wie sich die RauschLEISTUNG addiert. Nun ist Spannungsverdoppelung +6dB, Leistungsverdoppelung aber nur +3dB. Bei doppelt so vielen Transistoren nimmt die Rauschleistung (und damit auch die Rauschspannung) also um 3dB zu, die Nutzspannung aber um 6dB, also reduziert sich letztlich das Rauschen um 3dB gegenüber dem Nutzsignal. Das geht bis zu einem gewissen Punkt, denn das Verstärkerrauschen addiert sich immer zum Quell-Rauschen, es wird also nie null.

Damit OPV wenig rauschen, sind da schon mal viele Transistoren intern parallel geschaltet. Das geht, weil diese alle auf dem selben Silizium-Kristall aufgebaut sind. Sowas diskret hin zu bekommen ist fast unmöglich und erfordert Material und Zeit um die Dinger auszumessen.
Dafür kann man bei einzelnen Transistoren deren Arbeitspunkt einstellen, bei einem OPV ist dies vom Hersteller fest gegeben. Er nimmt einfach mal eine Quellimpedanz an, auf welche er den OPV optimiert.

Um einen optimalen MC-OPV zu bauen, müsste er auf eine Quellimpedanz von etwa 30 Ohm optimiert sein, dann wären die niederohmigen (10 Ohm) und die mittelohmigen (100 Ohm) Systeme berücksichtigt. Damit könnte man das Rauschen gegenüber eine AD797 bei MC nochmals um 3 bis 6dB verbessern. Das wäre ein weiterer Schritt hin zur Machbarkeitsgrenze, daher mein "geht noch". Allerdings habe ich keine rauscharmen Typen gefunden, die auf 30 Ohm fetsgelegt sind (meistens ist es auf über 100 Ohm) und die von Hause aus auch wirklich rauscharm sind.

Nun erreichen wir aber so schon ein Rauschen, das in der Praxis mess- und hörbar unter jenem einer perfekten neuen Platte liegt. Eine weitere Verbesserung wäre also ein Schritt näher an die messtechnische und theoretische Perfektion, aber ohne hörbare Verbessserung. Daher juckt es mich nicht im geringsten, dass ich weiss, dass es theoretisch noch besser ginge, wenn es nichts mehr bringt und praktisch nicht umsetzbar ist. Nur ist es halt noch nicht wirklich perfekt...

ganz einfach, weil ich noch keinen besseren OPV gefunden habe.

wie wär's mit dem LT1028 (Für MC, nicht für MM!)

Dieser hat bei 300 Ohm das geringste Rauschen, der AD797 bei 200 Ohm und zwar 0,5nV weniger als der TL. Die Prospektdaten unterscheiden sich im Übrigen gerade mal um 0,05nV. Da hat der LT leicht die Nase vorn, was aber in der Praxis wie die Angaben bei 200 oder 300 Ohm bestätigen nicht wirklich entscheidend sind. Wenn ich also von MC ausgehe, so ist die niederohmiger optimierte Variante (also der AD797) geringfügig besser.

übrigens,
mehrere OP's lassen sich auch parallel verschalten

off topic
http://www.elektor.d....1569176.lynkx?tab=3
(wurde ja auch mal Zeit ))

Kay* schrieb:

übrigens, mehrere OP's lassen sich auch parallel verschalten off topic http://www.elektor.d....1569176.lynkx?tab=3 (wurde ja auch mal Zeit ))

Die Parallelschaltung ist im Grundeauch nichts neues. Es stimmt aber, wir könnten im vorliegenden Fall für MC 7 AD797 parallel betreiben und damit den Punkt der optimalen Impedanz auf rund 30 Ohm drücken.