ES1 / Pass Zen Endstufe

Son of Zen Endstufe

 

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung des Projektes

08.10.2007

Um 1995/96 bin ich in einer News-Group auf eine Beschreibung eines kleinen sehr einfachen Verstärkers in Verbindung mit den 57er Quads gestoßen. Ich bekam sehr schnell per E-Mail Kontakt mit dem Autor Sheldon Stokes, der mich auf die entsprechenden Artikel von Nelson Pass aufmerksam machte. Zur damaligen Zeit war der Siegeszug des Internets noch nicht so weit fortgeschritten und ich brauchte zwei Monate um über die örtliche Bibliothek an Kopien der beiden Artikel aus dem amerikanischen DIY Audio Magazin The Audio Amateur zu gelangen. Heute lassen sie sich einfach als pdf-Dateien aus dem Internet herunter laden :

Das diese verblüffend einfachen Verstärker mit meinen Quads gut zusammen spielen sollten konnte ich kaum fassen. Allerdings hat mich das extrem einfache Schaltungsdesign dermaßen fasziniert das ich einfach ein Paar dieser Endstufen aufbauen mußte. Mit diesen kleinen Leistungsverstärkern betreibe ich nun seit vielen Jahren meine Stacked Quads (zuvor liefen meine Elektrostaten an einer modifizierten Quad 405) und bin erst 2004 auf die Idee gekommen diese durch eine Endstufe mit mehr Leistung und einer besseren Anpassung an meine spezielle Last – 57er Stacked Quads – zu ersetzen.

Der Schaltplan meiner Zen Endstufe ist hier zu finden.

Mit meinen heutigen Erkenntnissen würde ich beim nochmaligen Bau dieser Endstufe mehr Wert auf die Qualität der Koppelkondensatoren legen (MKP4, Panasonic FC, Black Gate, …). Auch würde ich natürlich die in der Zwischenzeit veröffentlichten Verbesserungen an dem Design einfließen lassen (Aleph Stromquelle, Buffer am Eingang, …). Trotz allem übt dieses kleine Biest immer noch eine große Faszination auf mich aus und auch aus diesem Grund habe ich mich entschlossen beim Bau einer neuen Endstufe beim Single-Ended Class A Konzept zu bleiben.


Temperatur der Son of Zen

Temperatur der Son of Zen

Die Zen war mein erster richtiger Kontakt mit einer Single Ended Class A Endstufe. Aus diesem Grund habe ich mich auch mit der exorbitanten Verlustleistung verschätzt und beim ersten Aufbau zu kleine Kühlkörper benutzt (dieses Manko habe ich natürlich schnell abgestellt). Allerdings stammt der Name Energievernichter aus dieser persönlichen Erkenntnis. Im obigen Bild einer Wärmebildkamera ist eindrucksvoll zu sehen wovon ich schreibe.


Einen großen Dank beim Bau dieses Verstärkers gebührt meinem Vater der sich um den sehr ansprechenden Aufbau der Gehäuse im klassischen Design von Röhrenendstufen verdient gemacht hat.


Power Supply der Son of Zen

Power Supply der Son of Zen

Zu sehen ist hier das Netzteil der Endstufe. Es besteht aus dem Trafo, dem Gleichrichter und einer C-L-C Filterung.


Transformator der Son of Zen

Transformator der Son of Zen

Der eingesetzte Transformator ist ein Ringkern mit 2x15V / 5,7A, die beiden Sekundärspannungen sind in Reihe geschaltet.


Leistungs-MOSFET der Son of Zen

Leistungs-MOSFET der Son of Zen

Auf diesem Bild sieht man schön die Montage eines der beiden Leistungs-MOSFET’s. Sie sind direkt in die Platine eingelötet, ragen durch einen Ausschnitt in der Montageplatte aus dem Gehäuse heraus und sind dort auf den Kühlkörper verschraubt.


Innenaufbau der Son of Zen

Innenaufbau der Son of Zen

Dieses Bild gibt eine Gesamtübersicht vom inneren Aufbau. Unten links sehen wir den Netzschalter und unten rechts den Gleichrichter. Die Erdung ist mit unter die Befestigungsschraube des Transformators geklemmt. Oberhalb davon findet man die Verdrahtung der C-L-C Filterung. Auf der linken Seite zwischen Erdung und Filterung ist noch die Primärsicherung zu sehen. Im oberen Teil des Bildes sind die Audio Platine und die Bauteile der Rückwand zu sehen.


Audio Platine der Son of Zen

Audio Platine der Son of Zen

Dies ist ein vergrößerter Ausschnitt der Audio Platine. Links oben ist der Eingang für die DC-Versorgung, links unten der Ausgang zu dem Lautsprecher. Auf der rechten Seite findet man den Signaleingang.


Verdrahtung der Betriebsspannungsversorgung

Verdrahtung der Betriebsspannungsversorgung

Hier zu sehen ist ein vergrößerter Ausschnitt der Betriebsspannungsversorgung. Die Ground-Leitung ist ein blanker, massiver Kupferdraht um den die Enden der angeschlossenen Verdrahtung herumgewickelt und anschließend verlötet worden sind. Rechts ist der Kondensator hinter dem Gleichrichter und der linke Kondensator sitzt am Ausgang des Netzteiles. Die einpolige frei schwebende Lüsterklemme rechts neben der Erdungsklemme schaltet die beiden Sekundärspannungen in Reihe.


Ein- und Ausgänge an der Rückseite

Ein- und Ausgänge an der Rückseite

Als letztes sieht man die Bauteile auf der Rückseite des Gehäuses. Links ist der Netzspannungseingang mit Filter zu sehen. In der Mitte befinden sich die beiden Klemmen für den Lautsprecher und auf der rechten Seite ist die Cinch-Buchse des Eingangssignals zu sehen.

DC Filter Erweiterung

08.10.2007

In meinem Aleph P hatte ich einen DC Filter vor dem Transformator des Netzteiles installiert und war wider Erwarten sehr angetan von der sich einstellenden Verbesserung des Klangbildes. Es lag also nah auch die Zen Endstufe mit einem entsprechenden Filter auszustatten. Benutzt habe ich auch hier einen Brückengleichrichter, die benutzten Elko’s haben allerdings einen größeren Wert (2 × 10mF/25V). Das Ergebnis ist erstaunlich. Die Verbesserung ist wesentlich größer als beim Vorverstärker und macht sich hauptsächlich im Bass bemerkbar.


Einbau des DC Filter

Einbau des DC Filter

Am linken Bildrand (mittig) ist der DC-Filter zu sehen. Die Elko’s sind direkt mit dem Brückengleichrichter verlötet.


DC Filter

DC Filter

Hier ist eine Vergrößerung des DC-Filters zu sehen. Bei dem kleinen hellblauen Kondensator handelt es sich um einen 100nF Typ.

Muting Schaltung

08.10.2007

Meine Zen Endstufen hatten die unangenehme Eigenschaft einen deutlichen und auch relativ lauten Impuls beim einschalten auf die Lautsprecher zu geben. Um dies zu unterdrücken habe ich ein Relais eingesetzt das im Ruhezustand den Lautsprecherausgang kurz schließt.

Das Relais wird von einem IRF610 geschaltet dessen Gate über eine RC-Kombination (die auch die Zeitkonstante für die Einschaltverzögerung bestimmt) mit der Betriebsspanng verbunden ist. Damit aber nicht die kompletten 40V der Betriebsspannung am Gate anliegen und damit den MOSFET sicher zerstören, wird die Gate-Spannung von einer Zenerdiode auf 11V begrenzt. Der auf der Schaltung noch zu sehende 2W Widerstand liegt in Reihe mit der Relaisspule und sorgt mit seinem Spannungsabfall für eine korrekte Spulenspannung. Alles in allem eine recht einfache aber effektive Schaltung die dafür sorgt das sich meine Endstufen nun beim einschalten sehr „brav“ verhalten.


Muting

Muting

Auf dem Photo ist auch sehr schön zu sehen das ich die ursprünglichen Ausgangskondensatoren von 2x 2200μF um einen 10000μF Elko erweitert habe.