Gain von Le Pacific Preamp reduzieren - Poti oder Transistor bias ?

  • Liebes Analog-Forum,


    vor längerer Zeit habe ich angefangen mich für den Le Pacific Phono Preamp zu interessieren. Ich habe mir dann ein paar Bauteile beschafft und erstmal amateur-mäßig losgelötet. Ich habe mich währenddessen immer mehr eingelesen, beim ersten Aufbau habe ich dann aber doch diverse Fehler gemacht:


    Le Pacific MM Phono-Preamp - RIAA Filter funktioniert nicht?

    Danach habe ich, mit Hilfe eurer Antworten, nochmal eine verbesserte Version mit den korrekten Kondensatorwerten gebaut und diese Variante auch einige Zeit lang gehört. Mir gefällt der Ansatz sehr, so dass ich gerade eine dritte, verbesserte Selbstbau-Version plane. Inzwischen habe ich mir auch ein Osilloskop und einen Frequenzgenerator besorgt und die ersten Messungen mit Breadboard-Schaltkreisen durchgeführt.


    Dabei habe ich folgendes herausgefunden: bei "lauteren" Tonabnehmern mit 7 mV oder 10 mV nominellem Pegel clippt die zweite Verstärkerstufe teilweise. Ich würde die Schaltung also gerne so abändern, dass ich vor der zweiten Verstärkerstufe den Pegel dämpfe, oder den Gain-Faktor der zweiten Verstärkerstufe verringere.


    - Kann ich den Widerstand R4 gegen ein 100k Poti tauschen und dann das Gate vom 2sk170 an den Ausgang des Potis anschließen? Ich fände es schön wenn ich an der Transistorschaltung nichts ändern muss. Und das Riaa Filter "sieht" doch trotzdem immer noch die 100k als "Abschlusswiderstand", oder? Und was passiert mit dem Transistor, wenn das Gate auf einmal aus einem Spannungsteiler heraus gespeist wird?
    Ist meine Denke völlig abwegig?


    - Wie könnte ich denn alternativ den Gain der zweiten Verstärkerstufe dauerhaft senken? Der Gain müsste bei der Original -Schaltung so um die 40dB liegen. Das ist mir für die zweite Stufe viel zu viel. Für die erste Stufe bin ich mit 40 dB Gain total im grünen Bereich, selbst mit Pegelspitzen von 20 mV am Eingang kommt der Transistor nicht in Bereiche, in denen er übersteuert.


    Ich freue mich auf eure Gedanken, viele Grüße!




    [Blocked Image: http://diyaudioprojects.com/Solid/JFET-Phono-Preamplifier-Kit/Le-Pacific-Phono-Preamp-Schematic.png]

  • Hi,


    im anderen Thread wurde ja bereits erwähnt, das der Eingangs-R R2 zu gross ist und auf 47k reduziert werden sollte.
    Man kann die Höchsttoncharakteristik durch Variation von 33k-68k noch leicht modifizieren (kleineres R2 mehr Höchstton, grösseres R2 weniger).
    Den Gain kannst Du anpassen, indem im Sourcekreis der SK170 Widerstände eingefügt werden.
    Mit 27Ohm sollte der Ausgangspegel um roundabout 6dB sinken.
    Die Widerstände erhöhen zwar leicht das Rauschen, aber bei den hier vorliegenden Pegeln bleibt es ´transparent´, d.h. unter dem Rauschen das durch die Platte selbst erzeugt wird.
    Ausserdem können und sollten diese Widerstände verhindern, das die Gate-Source-Spannung positiv wird (wird sie ohne bei jeder Halbwelle!).
    Dann steigt der Drainstrom über den Idss, den im Datenblatt angegebenen Maximalwert.
    Das geht für geringes Ubermass durchaus noch gut, jedoch muss die anfallende Verlustleistung beachtet werden und das die dann aktiv werdende Gate-Source-Diode leitend wird (die Eingangsimpedanz sinkt stark ab und der JFET zieht einen Eingangsstrom).
    Im Extremfall kann die Kombination von hohem Drainstrom und hoher Drain-Source-Spannung die Gate-Leakage drastisch erhöhen und zum Latch-Up führen ... der JFET ist dann zerstört.


    Die Bezeichnung MM-RIAA-Pre ist mA.n. hier fehl am Platz.
    Das ist ein Design auf einfachste Art einen braubchbaren MC-Pre zu bauen.
    Aber allein schon die Wahl der Transistoren, als auch die Dimensionierung der Bauteile ist für einen MM-Pre doch ziemlich abseits die Optimums.
    Wenn man schon mit den Limitationen einer so einfachen Schaltung leben will oder muss, dann sollte die Bauteilauswahl und Dimensionierung wenigstens die Möglichkeiten ausschöpfen.
    So ist z.B. bei den SK170 deren Kapazität für MM-Anwendung kritisch hoch.
    In der gezeigten Dimensionierung dürfte allein J1 den Tonabnehmer mit ~220pF belasten.
    Zusammen mit der Kabelkapazität und zusätzlicher Grundlast des Verstärkers wäre das für viele MMs bereits eine zu hohe Belastung (z.B. einige AudioTechnica)
    Ausserdem ist die Gate-Source-Spannung sehr klein (hier sogar 0V durch die fehlenden Source-Widerstände)
    Es wäre viel günstiger JFETs zu wählen, deren Ugs im Arbeitspunkt immer über der Gate-Signalspannnung beibt.
    Kandidaten wären z.B. die 4391 oder 4392 (Prefix 2N, PN, MMBF, etc.)


    Aber bevor wir komplett und anständig umdesignen, versuch erst einmal oben genannten die Sourcewiderständevon 27R, evtl. sogar noch höher ;)


    jauu
    Calvin


  • Moin Calvin,

    erstmal sorry, dass ich gar nicht mehr auf deine Antwort reagiert habe. Ich habe versucht, mich nach deiner Antwort nochmal genauer in das Thema einzulesen und habe dabei viel dazu gelernt.

    Ich habe dann angefangen, eine zweite Version dieser Schaltung auf einer Kupferplatine mit Lötinseln für Verbindungspunkte aufzubauen. Für diese zweite, experimentelle Version habe ich mir wesentlich bessere Bauteile besorgt und zum Beispiel die KP-Kondensatoren in der Filterstufe genau gematcht. Ich habe verschiedene Experimente gemacht und habe jetzt z.B. auch einen 33 Ohm Source-Widerstand am ersten 2sk170 hängen (sollte auch die parasitäre Kapaziät etwas absenken). Am zweiten Jfet habe ich auf einen Source-Resistor verzichtet.




    Obwohl mir davon abgeraten wurde, habe ich vor den 2. Transistor einen Poti gehängt, der gleichzeitig R4 ersetzt. Es klingt gut und regelt die Lautstärke wunderbar, es scheint den Ton nicht so extrem zu beeinflussen wie befürchtet.

    Könnte mir bitte nochmal jemand erklären, welche Nachteile es hat, R4 vor den zweiten Transistor durch einen 100k Poti zu ersetzen? Kann da irgendwie ein Filter entstehen zusammen mit der Miller-Kapazität des JFets? Oder bin ich auf dem falschen Dampfer? Wenn ja, wie kann ich diesen Filter berechnen oder nachvollziehen?


    Ich hoffe ihr habt Verständniss für meine experimentelle Herangehensweise und helft mir beim lernen.. Vielen Dank :-)

  • Moin allerseits, zwei Jahre später finde ich diesen Thread wieder über die Google Suche und schäme mich ein bischen über mein Unwissen von damals. Ich bin halt Elektronik-Einsteiger...


    Calvins Tipps waren selbstverständlich völlig richtig (was ich damals noch nicht kapiert habe). Das Poti, welches ich vor die zweite Verstärkerstufe geschaltet hatte, habe ich natürlich schnell wieder ausgebaut. Zwischen dem ersten und dem zweiten Transistor kann man keine größeren Veränderungen machen, ohne die RIAA-Entzerrung zu verfälschen. Inzwischen habe ich an den Transistoren beider Stufen einen Source Widerstand verbaut. An der ersten Verstärkerstufe habe ich einen Wert von 33 Ohm gewählt, an der zweiten Verstärkerstufe einen Wert von 50 Ohm.

    Der Eingangswiderstand R2 wurde auf 47k geändert, der Wert des Widerstandes R4 wurde auf 220k erhöht. Der Koppelkondensator C1 wurde vor den Eingang des zweiten Transistors gelegt und der Wert auf 100 nF verändert.


    Hinter der zweiten Verstärkerstufe habe ich eine Puffer-Stufe aus jeweils zwei weiteren Jfets eingebaut. Dadurch sinkt die Ausgangsimpedanz von ca. 2,5k auf 50 Ohm und der Preamp kann jetzt an fast allen Lasten spielen, die ich so benutze.


    Jeder verstärkende Transistor hat ein RC-Glied in der Spannungsversorgung bekommen. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine regelbare LM317 Schaltung, der ein Kapazitätsmultiplikator nachgeschaltet ist. Ohne eine optimale Spannungsversorgung wird man mit dieser Schaltung nicht glücklich. Noch besser wäre wahrscheinlich ein Shunt-Regulator, aber das ist schon wieder ein komplett neues Gebiet für mich...


    Es gab noch allerlei gebastel, bis ich alle "Masse"-Probleme im Griff hatte. Inzwischen benutze ich den Preamp zum täglichen hören und bin sehr zufrieden.


    Die Genauigkeit der RIAA Entzerrung habe ich mit Hilfe eines Invers-RIAA Modul von Hagtech , Rechteckwellen und dem Oszilloskop überprüft.

    In der jetzigen Version können "normale" MM-Systeme wie z.B. Nagaoka Mp110 oder Ortofon OM10 prima genutzt werden, ohne dass es zu Übersteuerungen kommt. Die Eingangsstufe clippt erst bei 260 mV spitze-spitze.


    Danke nochmal für deine Denkanstöße, Calvin.

  • Moin zusammen, habe mich hier mal angemeldet weil ich mich in letzter Zeit mich mit dem Thema Phono Preamps beschäftigt habe. Ich bin kein Anfänger und vom Fach, muss aber gestehen dass ich immer noch Neues hinzulerne und auch manch falsche Denkansätze habe. Aber das soll uns alle ja nicht davon abhalten was selbst zu machen oder entwickeln.

    Der Thread interessiert mich, weill ich grundsätzlich ein Fan von einfachen Konzepten bin. Oft sind die bei guter Bauteileauswahl und richtiger Dimensionierung sehr gut im Klang. Calvin hat das in seiner Antwort sehr gut und nachvollziehbar erklärt , den FET ohne Sourcewiderstände zu betreiben ist gewagt. Der Source widerstand bietet ja eigentlich neben der AP Einstellung noch den Vorteil einer Stromgegenkopplung was der Bandbreite und der Übersteurungsempfindlichkeit zu gute kommt.

    Zur Schaltung, klar R2 muss auf die vom Hersteller des systems empholene Impedanz angepasst werden in der regel 47k für MM systeme + die Kapazität z.B. ungefähr 350pF für mein Elac system, Die eingangskapazität des FET kann man dabei berücksichtigen fällt aber nicht wesentlich ins Gewicht. Warum C1 an der Stelle sitzt verstehe ich auch nicht, geht aber. M.E. hat er nur die Funktion die Gleichspannung vom gate des 2ten FET abzublocken und die unter Grenzfrequenz in Verbindung mit hauptsächlich R4+R1 100k+27k zu bestimmen. Die Filterglieder fallen bei den tiefen Frequenzen nicht ins Gewicht. Will man R4 erhöhen auf z.B. 220k müssen die Filter angepasst werden, was schwierig werden dürfte. Grundsätzlich ist es vom Schaltungsdesign her günstig die Filtersektion niederohmig zu speisen und hochohmig zu belasten, was hier nicht der Fall ist. Ich vermute aber die ganze Schaltung gut berechnet und ausgemessen wurde und praktisch damit gut funktioniert. Jeder Stufe würde ich auch ein extra Siebglied spendieren und die Masseleitung separat zu einem gemeinsamen Sternpunkt möglichst nah am Minus des Ladekondensators schalten. Werd sie auf alle Fälle mal so nachbauen und hören. Anständiges Netzteil natürlich vorrausgesetzt. Gruß Armin

  • Dann würde ich zwei Röhren nehmen. Einfacher geht es nicht

    Nicht wirklich - Netzteil für Röhre ist aufwändiger. Für die Le Pacific reicht ja Batteriebetrieb oder ein relativ einfaches DC-Netzteil mit guter Siebung. Keine hohe Anodenspannung erforderlich.


    Ich habe diese Vorstufe übrigens schon mehrmals gehört in einschlägigen L'Audiophile Kreisen.

  • Hallo,


    schöne klitzekleine Schaltung, allerdings stabile Stromversorung und lokale Siebung vergrößern den Aufwand. Nehme zwar seit Jahren nur Röhren, aber:


    R2 mit 100K, ja manche MM leben förmlich auf! C1 ist zur Gleichspannungs-Entkopplung von Drain zu Gate, die (vielfache übliche passiv) RIAA R1, R6, C4, C3 siehe: https://www.kabusa.com/riaa.htm und R4 ist mit 100K Belastung in Ordnung, die RIAA ist niederohmig genug, ein Versuch mit 220K kann man machen, die Charakteristik der RIAA bleibt in der Toleranz. Die Wirkung der RIAA-Belastung durch die Folgestufe wird überschätzt.


    Die Gesamtverstärkung läßt sich durch R3, R5 und Source-Widerstände durch geeignete Arbeitspunkte modifizieren.

  • Nur ein Nachtrag.


    C1 zu verlegen (und zu verkleinern) ist eine gute Idee, würde aber f für den 3dB Punkt mit 100k mal ausrechnen, der sollte nicht zu tief liegen, da hier die Phase dreht (besser3-5 fg) mit Wirkung über mehrere Oktaven..


    Nur nebenbei, habe im nachhinein festgestellt, daß meine passive mit ECC83 im DIY-VV auch so simpel, lehrbuchhaft ist. Geht auch gut.

  • Moin Holger,


    welche lehrbuchhafte Schaltung ist es genau? Aus einen alten application manual oder ist es eine diee von einem klassischen Röhrenpre abgeschaut wurde?


    Ich hatte früher mal viele solcher Schaltpläne gesammelt um sie zu studieren. Im Gegensatz zu Dir bin ich nicht in der Lage so eine Schaltung selbst in letzter Konsequenz zu berechnen. (Respekt!)

  • welche lehrbuchhafte Schaltung ist es genau?

    Johannes,


    das ist die Schaltung auf die Studenten in frühen Semester kamen, nichts zum Sammeln, nur 2 ECC83 in Kathodenbasis mit kleinen Kathodenwiderständen und dazwischen diese Standard-Passiv-RIAA von oben und nicht so hohe Anodenspannung.


    Bei mir lebt die von Mundorf Golf/Silber Koppler und Dale-Widerständen und Glimmer und profitiert vom externen Röhren-Netzteil des VV mit 75 Henry Drossel und Mundorf Mlytic Elkos.


    Höre aber lieber mit der 834 in meiner Creation....


    Rheiderländische Grüße,

    Holger

  • Ich glaube eher , er meint den EAR 834 Klon und nicht diese hier :


    https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_834.html


    MfG , Alexander .

    EMT 927 mit Ortofon und DL 103 / SPU, EMT 948 , EMT 938 , 1 x TD 124 , Transrotor AC , RIAA - VV mit D3a , V 73 , V 81 , V 69 in TFK O 85 , Eintakt mit RE 604 und E406N , VOTT , Eckmiller O 15 , MTA Endstufe nach Frank Blöhbaum , TFK M 12a , R+S EU 6201 mit MSDC , EBU 3137/3 mit TAB USDC und ca . 8000 Röhren zum Basteln...und zum Messen ein UPL von Rohde + Schwarz