Projekt: Phono Pre und Endstufe mit Röhren

Teil 2: Röhrenbasierter Phono Vorverstärker

Ende Januar war Baubeginn...

Hauptplatine und Netzteil mit Röhrengleichrichtung. Rechts: Netzteil mit GZ34 Gleichrichterröhre für die Anoden und einer zusätzlichen Gleichrichtung für die Heizung. Zusätzliche Stabilisierung und ordentlich dimensionierter Ringkerntrafo im Hintergrund


Test der Spannungsversorgung. Da sollten eigentlich 240V nach der Stabilisierung herauskommen. In der zweiten Stabilisierung hatte ich eine Z-Diode falsch herum eingelötet. Nach der Berichtigung sah alles gut aus...


Zeit für einen ersten Testlauf:


Es klingt tatsächlich richtig gut (soweit das mit meiner vorhandenen Aktivmonitoren zu beurteilen ist). Also geht es ab ins' endgültige Gehäuse... Die wechselspannungsführenden Leitungen wurden mittlerweile noch verdrillt (auch wenn so schon kein Brummen zu vernehmen war)


Mit Hausmitteln und einer Ortofon Testplatte kann man sich auch mal den Frequenzgang anschauen. Der Sweep auf der Testplatte ist mit einer "constant velocity amplitude" aufgezeichnet. Je höher die Frequenz wird, desto niedriger muss also die amplitude werden. Eine Verdopplung der Frequenz führt zu einer Halbierung der Amplitude, also -6 dB/Oktave. Das Ausgangssignal des Preamps habe ich dann mit meinem Audio-Interface digitalsiert und die Frequenzanteile mit einer FFT visualisiert. Das passt richtig gut. Mit dem Eingebauten PreAmp des Project-T1 Plattenspielers gibt es da bei 15 kHz einen Buckel. Die Tatsache, dass die Kurve so zackig erscheint ist dabei der zu hoch eingestellten Auflösung der FFT zuzuschreiben.


So kann ich auch mit dem 1000 Hz Testsignal auf der Test-LP annähernd den Klirrfaktor bestimmen. Dabei werden natürlich Einflüsse des Tonabnehmers und des Audio-Interfaces mit ermittelt. Wenn ich auf diese Weise per Loopback den Klirrfaktor für das Audiointerface alleine Ermittle komme ich auch noch mal auf 0,2% Bleiben 0,16% für Tonabnehmer und Phono-Stage. Schön auch zu sehen wie die erste harmonische bei 2 kHz die anderen Oberwellen dominiert, was zu dem warmen klang des Preamps beitragen dürfte...

Ein paar technische Informationen zum Phonoteil...
- Den Einmgangsteil bildet eine FET-Röhren-Cascode. Ein Impedanzwandler nach der FET (2SK170, ausgemessen) Cascode erlaubt einen recht niederohmig ausgelegten passiven RIAA-Filter. Als Röhren kommen 4 rausch- und mikrophoniearm selektierte ECC88 Doppeltrioden zum Einsatz.
- Jede Verstärkerstufe wird von ihrer eigenen Stabilsierung versorgt um jegliche gegenseitige Einflüsse auszuschließen
- Die Ausgangsstufe besitzt eine einstellbare Gegenkopplung. Dadurch kann je nach benötigter Verstärkung mit mehr oder weniger GK gearbeitet werden. Die Schaltung sieht 3 Einstellung vor die eine Verstärkung von 40 dB, 43 dB oder 46 dB ergeben. Das kann man aber auch durch eine veränderung der entsprechenden Widerstände anpassen. Für mein Ortofon OM40 System sind 40dB locker ausreichend.
- Die Heizung wird mit 12V DC angeschlossen. Die leichte Unterheizung (12,6 V +/- 10% laut Spezifikation) ist laut neueren Erkenntnissen vorteilhaft und wirkt sich positiv auf die Lebensdauer aus
- Das Layout ist auf kurze Signalwege ausgelegt
- Sterförmige Versorgung und sternförmige Masseführung zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinflussungen (ground bounce effects) und Einstreuungen
- Alle Folienkondensatoren (bis auf die sehr kleinen Entzerrungskondensatoren) als Mundorf-EVO Kondensatoren
- Röhrenheizung (DC) auf der Platine ausgeführt
- Eingangsbuchsen direkt auf der Platine um Signalwege zu reduzieren
- Die Anpassung an verschiedene Tonabnehmersysteme erfolgt über Chinchbuchsen die man mit Steckern, in die man entsprechende Kapazitäten und Widerstände einlötet, bestücken kann. Das funktiniert wesentlich angenehmer als Lösungen mit DIP-Schaltern oder Jumpern... Die 47kOhm für MM Systeme sind standardmäßig am Eingang vorhanden, man muß dann nur noch eine passende Kapazität wählen. 200 pF klingen für mich zusammen mit dem OM40 sehr gut und liefern auch die glatteste Kurve in der Messung oben. Mit größeren oder kleineren Kapazitäten gibt es dann im höheren Frequenzbereich eine Delle oder einen Buckel...

Weiter geht's mit der Endstufe...

Nach den guten Erfahrungen wieder basierend auf einem Bausatz von Pure Dynamics

Als Endröhren kommen KT88 zum Einsatz - vor allem weil ich die "Flaschen"-Form so liebe...
Mundorf TubeCaps im Netzteil und die Koppelkondensatoren als Mundorf Supreme Evo Silber/Gold (Auf diesem Foto noch die einfacheren MCaps die noch ausgetauscht werden mussten)


Transformator und Ausgangsübertrager...


Die fast fertig bestückte Platine


Heizungstest


Und die fertig verdrahtete Platine im Gehäuse


Mit dem Aufbau gab es dann auch den ersten fast erfolgreichen Testlauf.
Die Gegenkopplung vom Ausgangsübertrager zurück zur Eingangsröhre war zur Mitkopplung geworden. Das gab interessante Sound Effekte.
Beim rumprobieren hat sich dann ein Lausprecheranschluss aus der Klemme am Lautsprecher gelöst was dann zusätzlich zu den Soundeffekten noch zu einer Lichtshow führte. Es gab offenbar einen Lichtbogen zwischen den beiden Anodenanschlüssen des linken Kanals. Bis auf eine dunkle Stelle auf der Platine die ich gut reinigen konnte wurde aber zum Glück nichts weiter in Mitleidenschaft gezogen. "Erst ausschalten, dann erschrecken", war hier ein hilfreicher Grundsatz...

Nachdem dann alles Läuft geht es noch dem Gehäuse an den Kragen.
Einfräsung für eine Frontplatte die Herr Rupper freundlicher Weise noch zur verfügung gestellt hat:


Als Finish gibts einen (echten) schwarzen Klavierlack aus Schellack als Deckpolitur mit dem Ballen...


Und dann sieht es am Ende so aus...


Den Klang finde ich Fantastisch. Die Klarheit des Phonoteils wird super unterstrichen. Die Leistung ist für mein kleines Arbeits- & Musikzimmer (12 qm) mehr als ausreichend. Dank der Röhren muss ich hier im Winter auch nicht mehr so viel Heizen ;-)

Schönes Projekt. Aber sorry, deine Lötstellen und die mechanischen Arbeiten sehen besch....eiden aus.

Was ist los mit den Lötstellen - was kann ich besser machen? Ich hab wenig Erfahrung und lerne gerne dazu...