Audiolabor Flink (Vorstufe)

Ich danke für die gut dokumentierte Testreihe!

Michael, hatte ich ja Dir schon avisiert, dass ich diese Untersuchung vorhatte.

Die Tantalex Kondensatoren von Dir sind keine nassen, enthalten also keinen flüssigen Elektrolyten. Sie haben die gleiche Bauform wie (früheren) nassen Tantalkondensatoren, deshalb glaubte ich auch erst, es seien die "nassen". Die Datenblätter (oben von mir verlinkt) haben mich dann eines Besseren belehrt. Dort ist ausdrücklich von "trocken" die Rede. Sie sind auch nicht überholt, sondern derzeit immer noch im Programm von z.B.bei Mouser und RS. Nur dass die alten Hersteller (z.B. Sprague) inzwischen von Vishay übernommen wurde und jetzt alles eben unter dem Vishay Markennamen läuft.

Gruß
Reinhard

Hallo Gerd,
Danke für's Interesse und Feedback!

Gruß
Reinhard

Klasse Beitrag, bisher hatte ich leichte Zweifel, was den Einfluss von Tantalelkos im Signalgang betrifft. Messung schlägt Bauchgefühl.

Hallo Michael,

nein, ich war eher skeptisch, da die Aussage der Klangbeeinflussung durch Kondensatoren bisher nicht durch Messungen oder Fachbeitragszitate belegt wurde. Reinhards Untersuchung ist zumindest für mich das erste Mal, dass eine Messung klar einen Einfluss auf das Signal zeigt und auch die Randbedingungen schildert, bei denen das passiert.

Viele Grüße,
Christian

Die Urheberschaft für solche Messungen kann ich nicht beanspruchen.

Wie auch Michael schon geschrieben hat, gibt es dazu mehrere gute Untersuchungen einschliesslich konkreter Klirrfaktormessungen, die älter sind und auch noch mehr in die wissenschaftlichen Details und Ursachen gehen.

Eine sehr wichtige und ausführliche frühe Arbeit dazu hatte ich oben bei meinen Messungen zitiert (G. Jung und W. Marsh, Audio 1980).
Ähnliche Messungen wurde von Cyril Bateman zwischen 1998 und 2002 in "Electronics World" veröffentlicht.
Die frühesten wissenschaftlichen Arbeiten dazu gehen auf Hadaway (1977) und J. Curl (1978) zurück und beinhalten bereits die wesentlichen Erkenntnisse.
Sind ernstzunehmende Publikationen aus angesehenen akademischen Institutionen.

Mit 2-Ton-Test und Mehrton-/Multiton kann man die Intermodulation bei verschiedener Kondensatoren ebenfalls untersuchen. Auch dort gibt es Unterschiede.
Voraussetzung ist, dass man Klirrfaktor bis runter zu ca. 0,0002 % reproduzierbar messen kann und auch IMD bis runter zu sehr tiefen Werten (<-110 dBc). Das kann ich erst, seit ich den QA403 habe.

Gruß
Reinhard

Zurück zum Hauptgegenstand: Flink Vor- und Endstufen.

Ich glaubte, mit der Vorstufe sei ich nun fertig, nachdem alle polaren Kondensatoren in ihr und dem Phono-Modul erneuert sind (bis auf zwei waren alle übrigen 28 defekt oder wenigstens teildefekt, davon mehrere mit Feinschluß im mittleren zweistelligen Ohmbereich, sehr viele mit enorm angestiegenen ESR - Alterungszeichen - viele auch mit Kapazitätsverlust von 50 %, einer total trocken), die Leistungstransistoren haben kleine Kühlkörper bekommen und die Vorstufe selbst arbeitet wunderbar...wäre da nicht das Phono-Modul.

Denn ein zu hoher Klirrfaktor in beiden Kanälen im Phonobetrieb ist nicht übersehbar. Zwar zu klein, um ihn am Oszilloskop sehen zu können, aber zu groß, um bei der Klirrmessung nicht ins Auge zu springen: 0,19 % im linken Kanal und 0,37 % im rechten Kanal bei 1 kHz, Eingangspegel 5 mVeff. Darf so hoch nicht sein, in der Simulation ist der Klirrfaktor dieser Schaltung sehr niedrig (0,001 %). In der Praxis sollte ich also < 0,1 % oder weniger erwarten dürfen.

Pegel auf beiden Kanälen stimmen, sind gleich, Verstärkung sah mir aber bei beiden Kanälen nach zu wenig aus (habe leider versäumt, sie genau zu bestimmen). Frequenzgang hat im rechten Kanal einen leicht grösseren Abfall (um 1 dB) unter 100 Hz.

Ich habe das Phono-Modul herausgenommen, man kann in derVorstufe sehr einfach Ein- und Ausgang der Steckbuchsen für das Modul miteinander verbinden, dann arbeitet der betreffende Kanal ohne die MM-Entzerrer-Vorverstärkung, also wie ein normaler Hochpegeleingang. Dabei sind die Signalwege, die bei Phono benutzt werden, weiterhin im Signalweg. Es ist so sehr einfach festzustellen, ob auch ohne eingesetztes Modul der Klirr erhöht ist, etwa aufgrund eines schlechten Relaiskontakts. Das war aber nicht der Fall, ohne Phonomodul arbeiten beide Phonokanäle der Vorstufe genauso klirrarm, wie die anderen Eingänge.

Damit ist klar, das Phonomodul hat also selbst noch Fehler, und zwar auf beiden Kanälen.
Die Widerstände messen dort alle korrekt, schlechte Lötstellen gibt es auch nicht. Da bleiben eigentlich nur noch die Transistoren. Die sind im simplen Test mit dem Multimeter (Vorwärtsspannung der Diodenstrecken) auch unauffällig. Es gibt also kein eindeutiges gut/schlecht Ergebnis.

Ich werde die acht Transistoren vom Phonomodul erneuern, erstmal nur die vier in einem Kanal.
Erstmal nur den BC550C und BC560C. Wenn das die Sache noch nicht in Ordnung bringt, auch die beiden Klein-Leistungstransistoren.
Statt 2SA1080 und 2SC2530 (bzw. 2SC2238 / 2SA968) werde ich es dort mit BD139 / BD140 versuchen, die habe ich da und sollten von den Eigenschaften her als Ersatz m.E. ebenfalls geeignet sein.

Mal sehen...

Gruß
Reinhard

oldiefan schrieb:

Zurück zum Hauptgegenstand: Flink Vor- und Endstufen.

Ich werde die acht Transistoren vom Phonomodul erneuern, erstmal nur die vier in einem Kanal.
Erstmal nur den BC550C und BC560C. Wenn das die Sache noch nicht in Ordnung bringt, auch die beiden Klein-Leistungstransistoren.
Statt 2SA1080 und 2SC2530 (bzw. 2SC2238 / 2SA968) werde ich es dort mit BD139 / BD140 versuchen, die habe ich da und sollten von den Eigenschaften her als Ersatz m.E. ebenfalls geeignet sein.
Mal sehen...
Gruß
Reinhard

Wäre aber sehr merkwürdig, denn die Transistoren haben eigentlich nichts zu erleiden - es sei denn, über den Eingang ist eine zu hohe Spannung bei nicht vorhandener Erdung des Plattenspieler-Chassis gekommen.

gst schrieb:

Wäre aber sehr merkwürdig, denn die Transistoren haben eigentlich nichts zu erleiden - es sei denn, über den Eingang ist eine zu hohe Spannung bei nicht vorhandener Erdung des Plattenspieler-Chassis gekommen.

Habe mich mich auch gefragt. Es wird sich evtl. jemand mal beim Anschluss versehen haben oder aus Unkenntnis einen CD.Spieler o.ä. Hochpegel-Quellgerät an die Phonobuchse angeschlossen haben oder einen Plattenspieler, der bereits einen eingebauten Vorverstärker hatte. Die Buchsen sind leicht zu verwechseln und sehr spärlich beschriftet, es steht da nur "P". Nicht jeder ist heute noch mit Phono vertraut.

In so einem Fall kann an den Ausgangstransistoren des Phonomoduls eine Leistung von bis über 6 W(spitze) auftreten.

Das Anstecken und Abziehen von Anschlusskabeln, ohne den Verstärker vorher auszuschalten, könnte ebenfalls zu Schäden führen.

Gruß
Reinhard

Die dicken Ausgangstransistoren waren es! Sie messen aber am Transistortester einwandfrei. Ohne Klirrfaktormessung wären sie nicht aufgefallen.
Verstärkung war übrigens nicht geringer, sondern immer noch fast genau 40 dB.

Nach Ersatz durch BD139 / BD140 (ST) jetzt gut, THD 0,05 %. Rauschen ist damit auch 3 dB weniger.
Dass die original verbauten 2SC2530 / 2SA1080 mal neu besser "geklungen" haben sollen, ist m.E. der Kategorie Audiophoolery zuzuordnen. Ich halte mich an das, was ich messe.

Michael, warum meinst Du, dass BD 139 / BD 140 hier nicht mithalten würden? ich sehe keinen Grund dafür.

Diese Phonomodul-Schaltung verändert im Tieftonbereich den Frequenzgang bei sich ändernder Lastimpedanz, sie ist sowieso sehr zickig und m.E. ein Fehlentwurf, da nicht unter allen Arbeitsbedingungen stabil. Die Lastimpedanz ändert sich mit der Lautstärkeeinstellung (das Lautstärkepoti ( 50 kOhm und dessen Vorwiderstand von 5,6 kOhm stellen hier die Last dar).

Das kommt so mit der Simulation raus und auch genauso in der Messung. Diese Änderung hängt auch noch von den verwendeten Ausgangstransistoren ab. Mit der japanischen Originalbestückung im Neuzustand ist der Frequenzgang gerade. Das wäre ein Argument, das ich verstehen könnte (jedenfalls eher als ein nur ein reines Klangargument ohne weitere belastbare Messdaten). Mit den gealterten bzw. geschädigten Transistoren gab es im rechten Kanal,der auch einen besonders hohen Klirr aufwies, einen Abfall von 1 dB bei 20 Hz. Mit den BD 139 / BD 140 gibt es dagegen einen Anstieg um 3 dB bei 20 Hz, der aber mit zusätzlichen 33 kOhm parallel zu den 470 kOhm im Phono-Ausgang perfekt eliminiert wird. Ich zeige das Ergebnis noch.

Gruß
Reinhard

Reinhard, schickst Du mir die Transistoren?

Ich würde dann ausprobieren, ob man mit dem Komponententester vom HAMEG was sieht.
Daraus mache ich dann natürlich hier einen Beitrag mit Schirmbildern.
Mehrfach fand ich schon mit dem Komponententester angeknatschte ansonsten unauffällige Transistoren.
Mich interessieren die beiden Japaner und dann welche aus der Charge von ST zwecks Gegenüberstellung.
Anschließend schicke ich die vier Transistoren wieder zurück.

Gruß, Andreas

Das ist das Ergebnis mit BD 139 / BD 140 im Phonomodul und zur Linearisierung im Tiefbassbereich zusätzlich 27 kOhm Lastwiderstand am Phono-Ausgang:


Frequenzgang

Linker Kanal:


Rechter Kanal:


Jeweils gemessen mit invertierendem RIAA-Glied vor dem Phonoeingang. Dieses Glied vorverzerrt exakt nach RIAA und besitzt eine Einfügedämpfung von 40 dB (bei 1 kHz). Das MM-Phonomodul der Flink-Vorstufe verstärkt um 40 dB (1 kHz), so dass sich Vorverzerrung und Entzerrervorverstärkung genau aufheben.
Die Eingangsspannung vor dem invertierenden RIAA Vorverzerrer betrug 500 mVeff (-6 dBV), am Phono-Eingang der Flink Vorstufe 5 mVeff und der Ausgangspegel der Flink Vorstufe war auf Verstärkung = 1 eingestellt, dementsprechend wieder 500 mVeff (-6 dBV) am Ausgang

Der Frequenzgang, sprich Phono-Entzerrung, hat hier nur eine max. Abweichung von ca. +/- 0,3 dB von der RIAA-Norm von 20 Hz bis 20 kHz.


Genauso sieht das aus in der Simulation mit BD 139 / BD 140 und zus. 27 kOhm Lastwiderstand aus (LTspice):




Klirrfaktor

Linker Kanal
statt vorher 0,21 % THD jetzt 0,039 % THD, also wie erwartet deutlich < 0,1 %



Rechter Kanal
statt vorher 0,37 % jetzt nur noch 0,047 %


Die Störpeaks in den Spektren bei 50 , 100, 150 Hz...kommen daher, dass sich mein hochohmiges Anti-RIAA-Glied jeden winzigen Brumm der in meinem Äther umherwuselt, einfängt. Einfach diese ignorieren. Trotzem kommt der Signal-/Rauschabstand Phono in meiner Messung immerhin auf 68/69 dB. Audiolabor nennt für Flink Phono MM 72 dB Fremdspannungsabstand, noch 3-4 dB besser. Das genau zu messen erfordert grösseren Aufwand als ich ihn getrieben habe, abgeschirmte kurze Kabel z.B. statt meiner langen gewöhnlichen Cinch-Strippen.

Ggf. spielt hier auch das Netzteil noch rein. Das externe, fest mit der Vorstufe verbundene Trafonetzteil ist eine schlimme Brummschleuder, und zwar vor allem durch Abstrahlung von Trafo (50 Hz) und Gleichrichter (100 Hz, Ladepulse) durch das Plastikgehäuse auch noch in 1 m Abstand. Aber natürlich ist auch noch ein geringer leitungsgebundener 100 Hz Restbrumm in der Versorgungsspannung vorhanden. Bei der Phono-Messung musste ich das Netzteil auf dem Fussboden in 1 m Abstand noch hin- und herschieben, um die eingefangenen Brummstörungen zu minimieren.

Michael arbeitet an einem besseren Netzteil zum Austausch. Das soll einen Ringkerntrafo bekommen, der weniger abstrahlt und eine aufwändigere Glättung.

Zum abgestrahlten Brumm des Standard-Trafo Netzteils später noch mehr.


Gruß
Reinhard

Zu den geschädigten Transistoren 2SC2530 / 2SA1080, die den Klirr produzieren:

Es steht ein "F" und "Japan" drauf, mit je einem Strich über und unter dem "F", das Logo , das von Fujitsu verwendet wurde.

HAMEG Komponententester ist ein guter Vorschlag, den habe ich hier bei mir ja auch. Ich stelle die Bilder davon hier noch ein und messen noch etwas mehr .

Andreas, diese Transistoren kann ich Dir danach schicken, vielleicht findest Du auch noch was.
Aber die will ich nicht zurück - die sind für mich nicht mehr zu gebrauchen.

Was ich bisher gesehen habe, das Beta scheint schwach. Aber noch nicht genauer überprüft

Gruß
Reinhard