Schakeling is geplaatst op 9 oktober 2007
voorversterker voor Moving-Coil elementen
Deze schakeling omvat een stereo-voorversterker voor het gebruik van een platenspeler met Moving Coil element. Een ongelofelijk ouderwets ding eigenlijk, zo'n platenspeler met zijn mechanisch groefaftast-systeem. Zeker in deze tijd van laser-scanners en computers. Feit is wel dat onze 'ouderwetse'-platenspelers heden ten dage best nog veel gebruikt worden, echter moet hierbij wel de kantekening worden geplaatst dat dit veelal platenspelers met een MD-element zijn. De platenspelers welke goed gebruik kunnen maken van deze schakeling hebben een Moving Coil-element ze geven een natuurlijker geluid weer. Vanwege het bewegende spoeltje in een MC-element, moet de voorversterker met een lage spanning werken. Het bouwen van een goede voorversterker welke voor zeer lage signalen geschikt is, zal bepaald geen eenvoudige opgave zijn. Het uitgangssignaal van het voor deze schakeling als uitgangspunt genomen ORTOFON SL20 Q MC-element is zeker laag, namelijk ongeveer 70 µV bij een uitgangsimpedantie van 2 Ohm. We hebben dus een versterking van ongeveer 50x nodig om het signaal op hetzelfde uitgangsniveau te brengen van een MD-element. De signaal/ruis-verhouding moeten we op tenminste zo'n 65 dB krijgen. Voor het ontwerp van de benodigde 'lineaire-ultra-low-noise'-voorversterker zijn er een beperkt aantal mogelijkheden. Men kan op zoek gaan naar een speciale halfgeleider met een zeer lage ruis en daarmee een versterker opbouwen, mocht men een transistor welke aan de gestelde norm moet voldoen kunnen localiseren dan zal de prijs en/of verkrijgbaarheid zeker parten gaan spelen. Mede om die reden heb ik gekozen voor een uitgekiend versterkertrapje met een nog redelijk goed verkrijgbare transistor, waarbij de laagste ruisbijdrage wordt verkregen. Door nu een aantal van deze versterker-trappen parallel te zetten, zal de door elke trap opgewekte ruis vectorieel opgeteld worden bij de overige trappen. Vanwege het feit dat in de praktijk deze ruissignalen nooit exact in fase zijn, zal vectoriële som van ruisbijdragen altijd kleiner zijn dan de ruis welke elke trap afzonderlijk produceert. In deze voorversterker zij acht trappen per kanaal parallel geschakeld, hierdoor zullen we ten opzichte van één trap 9 dB besparen. Meer dan acht trappen per kanaal is niet zinvol, omdat het ongelimiteerd uitbreiden van de parallel-schakeling op een gegeven moment tegen een theoretische grens aanloopt. Tevens zal het kostenplaatje om een verbetering van 3 dB te bereiken redelijk hoog zijn, omdat hiervoor het aantal trappen al zestien in plaats van acht per kanaal moet zijn. In het schema ziet u de parallel geschakelde versterkertrappen snel terug. Er is gekozen voor transistoren van het BF494 of de BF240 (beter verkrijgbaar), dit zijn HoogFrequent-types en het zal vreemd klinken dat er geen LaagFrequent-types gebruikt worden. De reden hiervoor is dat het welliswaar audio-signalen en geen HF-signalen betreft, maar de winst zit in de zeer lage signaalniveau's waarvoor HF-types een betere keus zijn dan de vaak gebruikte LF-types uit de BCxxxx-serie. De acht parallel-geschakelde trappen, worden gevolgd door een extra trap. Deze trap bestaat uit de versterker (T9,T19) en emittervolgers (T10, T20). Aangezien hiermee de open-look versterking van het geheel op een behoorlijk niveau komt, kon er een stevige tegenkoppeling worden aangebracht bestaande uit (R20,R22 en R43,R45). De verhouding tussen de waarden van deze weerstanden, bepaald de uiteindelijke versterking. Met de hier gebruikte waarden komen we uit op een versterking van 48x, deze versterking hebben we nodig om de uitgangsspanning van een Ortofon moving coil te brengen op het niveau van ongeveer 3,5 mV hetgeen een gemiddeld MD-element afgeeft. Maakt u gebruik van een MC-element welke een hogere uitgangsspanning geeft, (Denon-typen geven 4x zo veel af) dan kunt u de waarde van (R22 en R45) verhogen. Neemt u voor deze weerstanden waarden van 2,2 Ohm dan zal de versterkings-factor ongeveer gehalveerd worden, waardoor de oversturing voor de MD-ingang van de eindversterker nagenoeg nihil is. De ingangsimpedantie van de voorversterker is vrij laag en wordt voor het grootste deel bepaald door de waarde van weerstanden (R21 en R44). De waarden zijn in dit schema gekozen voor een Ortofon MC-element en zorgen voor een afsluitimpedantie van 75 Ohm. Andere ingangsimpedanties zijn mogelijk door de waardes van (R21 en R44) te veranderen. De voeding van de schakeling is opgezet rondom het Integrated Circuit (IC1) welke is uitgebreid met een kleine vermogenstransistor ((T21). De stabilisatie-schakeling heeft voor het afgeven van 6 Volt, een ruwe 10...20 Volt gelijkspanning nodig welke ongeveer 100 mA kan leveren. In principe kan de voedingsspanning vaak wel uit de eindversterker of de platenspelere worden afgenomen. Is dit niet mogelijk, dan kunt u een eenvoudige netvoeding opbouwen. Een transformator, brucel en afvlakelko zijn voldoende, de transformator moet dan wel ongeveer 200 mA kunnen leveren, en een secundaire spanning van 15 Volt is afdoende. Nu de bouw, de printlayout op zich zal geen problemen geven. In de inleiding heb ik de ruisproblematiek proberen te schetsen, vanuit deze problematiek is het erg belangrijk dat u bij de aanschaf van de componenten hier op let. Bijvoorbeeld de transistoren, probeer types uit één-partij te krijgen omdat de afwijking in ruis dan minimaal zal zijn, voor de weestanden kunt u het beste metaalfilm-types gebruiken. Deze zijn wat prijziger, maar hebben minder bijeffecten. De behuizing van de voorversterker vraagt enige aandacht, teneinde het bromniveau zo laag mogelijk te houden dient de voorversterker middels een volledig metalen kast van de buitenwereld te zijn afgeschermd. Zorg er voor dat de Ingangs-bussen (IN_L en IN_R) goed geïsoleerd ten opzichte van de kast zijn, dit om aardlussen te voorkomen. Het mag vanzelf spreken dat voor de signaal-leidingen van zowel naar als van de voorversterker een prima kwaliteit afgeschermd snoer gebruikt dient te worden. De absolute noodzaak van een onvoorwaardelijke afscherming, houden ook in dat wanneer u een 'bromlastige'-netvoeding wilt gaan inbouwen in dezelfde kast u er voor moet zorgen dat de voeding in ieder geval in een apart volledig afgesloten compartiment van de kast moet komen. De beste optie is een volledig vrijstaande netvoeding, indien nodig. Wanneer u de prinplaat heeft opgebouwd, kunt u de goede werking controleren door de collector-spanning van de transistoren (T1 t/m T8 en T11 t/m T18) te meten deze moet ongeveer 1 Volt zijn. Verschilt nu de collector-spanning van één van de transistoren ten opzichte van elkaar behoorlijk veel, dan kunt u de bewuste transistor het beste vervangen, omdat het met de overige ruis/signaal-factoren ook wel niet goed zal zijn. Indien u besluit om een netvoeding te combineren in één behuizing, zorg er dan voor dat u veilig te werk gaat en dat er een goede isolatie plaatsvindt. De 220V~ netspanning is levensgevaarlijk.
0397.jpg
Klik op afbeeldingen om hele schakeling te zien.


layout.gif
Afbeelding geeft componentenzijde weer, rode lijnen zijn de printbanen aan de soldeerzijde (In de layout staan staan vierkante soldeervlakken, verbonden met een lichtgroene lijn. Deze lijn geeft een doorverbinding aan, welke aan de componentenzijde van de print gelegd moet worden).

Terug naar index

Terug naar de homepage

Email deWebmaster