Inhaltsverzeichnis
Einleitung
22. Februar 2010
Im Februar 2010 entstand beim ACT-Niederrhein-Stammtisch (Analoges Currywurst-Treffen) der Wunsch, einen eigenen Hiraga MC Prepre zu betreiben. Dieser Vorverstärker hatte mich schon immer interessiert, sodass mich niemand lange bitten musste, mit der Arbeit an einem Design zu beginnen. Da es sich ja um eine sehr simple Schaltung handelt, war eine Leiterplatte schnell erstellt.
Schaltung der Hiraga MC Stufe
24. Oktober 2021
Zur Beschreibung der Schaltung möchte ich zunächst die originale Schaltung von Jean Hiraga aus der Zeitschrift L’Audiophile zeigen.
Die Transistoren der originalen Schaltung sind nur noch sehr schwer zu besorgen, weshalb einige Ersatztypen im Netz empfohlen werden, beispielsweise die TBC560 von Toshiba. Nach Aussage eines langjährigen Nutzers dieser Schaltung stellt der BC560C jedoch nicht die optimale Wahl dar. Er empfiehlt die Typen 2SA1038 oder 2SA1085, ebenfalls pnp Transistoren von Toshiba. Da ich genügend 2SA1085 vorrätig hatte, fiel die Wahl auf diesen Transistor.
Der Kondensator am Ausgang sollte eine sehr hohe Qualität als Audio-Koppelkondensator besitzen. Aus diesem Grund habe ich mich an dieser Stelle für einen Mundorf MCap Supreme Silver/Gold entschieden. Als Widerstände habe ich die bewährten, nicht magnetischen Vishay-Dale CMF-55-143 Widerstände und Panasonic FC Elkos der Betriebsspannungen eingesetzt.
- Schaltplan meines Hiraga MC Vorvorverstärkers
- Bestückung des Boards
Ich habe aus einer Menge von 50 Stück zwei Paare annähernd gleicher Transistoren durch Messung der Stromverstärkung ermittelt. Die Paare habe ich dann, wie auf dem Foto oben zu erkennen ist, auf der Leiterplatte thermisch gekoppelt. Dazu habe ich die Stirnfläche eines Transistors dünn mit Wärmeleitpaste bestrichen und anschließend beide mit einem Stück Schrumpfschlauch verbunden. Bei einer ersten schnellen Überprüfung mit einem Labornetzgerät als Spannungsquelle ließen sich beide Eingänge mit einem Agilent Tischmultimeter auf wenige µV abgleichen.
Betriebsspannungsversorgung
24. Oktober 2021
Die meisten Nutzer des Hiraga Prepre verwenden Batterien zur Betriebsspannungsversorgung. Diesen Weg wollte ich zunächst nicht beschreiten und habe mich stattdessen für einen Shunt-Regulator entschieden. Es ist das erste Mal, dass ich einen solchen Spannungsregler in meinen Schaltungen einsetze, daher beschränkte sich meine Erfahrung mit dem Verhalten eines solchen Reglers auf die Spice Simulation.
Bei dem Design habe ich mich größtenteils an den folgenden Schaltungsvorschlag gehalten:
- Shunt or Not
Are Waagbø
audioXpress, 02/08
Ich wollte einen einfachen und vollständig diskreten Regler einsetzen und habe mich daher für den Simple Shunt Regulator with Constant Current Source entschieden.
Wie immer ist das Netzteil in Dual-Mono-Bauweise aufgebaut. Nach dem Trafo, den diskret mit Ultrafast-Soft Recovery-Dioden aufgebauten Gleichrichtern und den ersten Siebelkos (4x 22.000µF) schließen sich Stromquellen an, die auf ca. 10mA ausgelegt sind. Die Hiraga MC verbraucht ca. 1mA aus der positiven und ca. 2mA aus der negativen Betriebsspannung. Somit liegen die Stromquellen weit über den Empfehlungen für die Auslegung bei einem Shunt-Regulator, nämlich dem zweifachen Strom des Verbrauchers.
Am Ausgang der Regler sind 3300µF Panasonic FC Elkos verbaut. Im Gehäuse der MC-Stufe befinden sich anschließend noch vier 100.000µF Elkos, unterstützt von 10µF Wima MKP4 Kondensatoren. Auf der Leiterplatte des Hiraga MC selbst sind noch einmal zwölf 2200µF Panasonic FC Elkos untergebracht. Die Gesamtkapazität hinter den Reglern beläuft sich somit auf nominal 439.640µF. Dies entspricht vielleicht nicht ganz den Vorstellungen von J. Hiraga, für einen ersten Aufbau ist sie jedoch mehr als ausreichend. Zudem ist der Shunt-Regulator in einem separaten Gehäuse untergebracht und könnte demzufolge leicht durch Batterien ersetzt werden.
Ein wesentlicher Aspekt bei meiner Entscheidung gegen eine Versorgung mit Batterien sind die Erfahrungen, die ich mit der Pass Labs XOno gemacht habe. Dieser Phonovorverstärker benötigt sehr lange, um einen stabilen Arbeitspunkt zu erreichen. Daher schalte ich ihn nie ab, genau wie bei der Hiraga MC. Da der Stromverbrauch sehr niedrig ist, lässt man den Verstärker am besten einfach durchlaufen und benötigt dafür ein Netzteil.
Einbau in die Gehäuse
07. Mai 2010
Wie oben angedeutet, erstreckt sich der gesamte Hiraga-MC Vorverstärker über zwei Gehäuse für Audio und Betriebsspannung. Die Gehäuse stammen von HiFi 2000. Aus deren Produktpalette habe ich mich für die Galaxy Maggiorato mit den Maßen 330mm × 280mm × 80mm (B × T × H) und einer 10mm dicken Frontplatte entschieden.
Auf dem unteren Bild ist das Audio-Gehäuse von vorne zu sehen, die Frontplatte ist noch nicht montiert. Auf den beiden Seitenteilen sind die Leiterplatten mit den 100mF Elkos und den 10µF MKP4 Kondensatoren montiert. Vor der Rückwand sitzt der eigentliche Vorvorverstärker.
Nachfolgend ist das Gehäuse mit dem Shunt Regulator zu sehen.
Auf der Rückseite des Vorverstärkers befinden sich die Cinch Ein- und Ausgänge, der Anschluss für das Massekabel des Tonarms/Laufwerks, eine Erdungsbuchse sowie eine siebenpolige DIN-Buchse zur Zuführung der Betriebsspannung. Mit dem Schalter auf der linken Seite kann der Anschluss für das Massekabel entweder mit der Masse der Betriebsspannung oder mit der zugeführten Erde verbunden werden.
Am Gehäuse des Netzteils befindet sich selbstverständlich eine Eingangsbuchse für die 230V/AC Zuführung sowie ein Einschalter und eine Sicherung. Auf der rechten Seite befindet sich eine siebenpolige DIN-Buchse, über die die Betriebsspannung ausgegeben wird.
