VV5.2 / XC-22A Vorverstärker

VV5.2 Audio Unit

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

29.05.2020

Als Pass Labs den Xs Preamp auf den Markt gebracht hatte, waren mein Freund Hans und ich ziemlich begeistert, dass es endlich einmal einen DC-gekoppelten Vorverstärker von Pass Labs gibt. Nach einigen Tagen hatten wir hochauflösende Photo’s und einige wenige verbale Informationen zur Verfügung, genug um uns an die Entschlüsselung der Schaltungstechnik zu begeben. Unsere Begeisterung ließ jedoch sehr schnell nach, als wir gesehen hatten, wie die Offset-Kompensation in der Xs gemacht ist – eine Schaltung, die uns nicht wirklich begeisterte. Wir sind beide Ingenieure und Elektroniker und so kommt es bei uns eben nicht nur auf die audiophile Performance einer Schaltung an. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Xs eine hervorragend klingende Vorstufe ist, aber nachbauen wollten wir sie beide nicht.

Im Jahr 2017 hat Hans den für ihn ultimativen Vorverstärker entworfen, zu dem ich das Mikrocontroller-System und die Software beigesteuert habe. Die Basis des XC-22A genannten Vorverstärkers war ein 3-stufiges Konzept wie in der XP-30 mit grundsätzlichen Ähnlichkeiten zum UGS6 Modul, allerdings ohne einen Kondensator im Signalweg. Als ich zum ersten Mal die Schaltpläne gesehen hatte, war für mich klar, dass ich diesen Vorverstärker auch aufbauen werde – allerdings hatte ich es nicht wirklich eilig, mein XP-30 Nachbau klingt einfach umwerfend gut.

am 28.05.2020 haben die XC-22A Boards den Platz der XP-30 Boards in meinem VV5 übernommen

Beschreibung der Hardware

29.05.2020

Es sind einige wesentliche Änderungen in die Schaltung eingeflossen. Die Kopplung zwischen der ersten und zweiten Stufe des UGS-Moduls geschieht nicht mit Hilfe von Widerständen, es werden dafür kaskadierte Stromspiegel verwendet, welche die Linearität an dieser Stelle deutlich verbessern. Die Bias-Einstellungen für die Gegentakt-Ausgangsstufen sind so ausgelegt, dass man elegant einen Servo-Regler integrieren kann – eine wesentlich schönere Lösung als in der Xs. Zudem haben die Ausgangsstufen noch eine Schaltungstechnik bekommen, die unter dem Namen „Crossover Displacement Technology“ bekannt ist, dies führt zu einer Verbesserung der Linearität der Ausgangsstufen.

Natürlich erfolgt die Lautstärke-Einstellung auch hier wieder mit dem hervorragenden MUSES72320 von New Japan Radio. Dieser Chip ist anerkanntermaßen das Beste, was man zur Zeit an dieser Stelle einsetzen kann. Die für diesen Chip benötigte ±15V Betriebsspannung wird aus den ±32V des Vorverstärkers mit Hilfe der extrem rauscharmen integrierten Spannungsregler TPS7A49 / TPS7A30 von Texas Instruments erzeugt. Der Anschluss an das Microcontroller-System geschieht selbstverständlich potential-getrennt durch einen ADuM3154 von Analog Devices.

Die oben beschriebene Vorverstärkerstufe hat natürlich einen symmetrischen Ein- und Ausgang. Um nun auch asymmetrische Geräte ansteuern zu können, sorgt ein zusätzlicher Schaltungsteil für einen „echten“ unsymmetrischen Ausgang. Hierfür setzte ich 2 diskrete Operationsverstärker ein, welche die beiden symmetrischen Ausgangssignale addieren. Die Topologie dieser OP’s entspricht dem diskreten Operationsverstärker in meiner DPV1. Die beiden OP’s sind auf Steckkarten untergebracht und werden auf das XC-22A Board aufgesteckt. Auch dieser Ausgang wird durch einen Servo-Regler frei von einem DC-Offset gehalten.

Diskreter Operationsverstärker

Diskreter Operationsverstärker

Das Board wird mit einer ungeregelten Betriebsspannung versorgt. Direkt am Eingang befindet sich eine CLC-Kopplung mit 4× 10000μF Elko’s und einer stromkompensierten Doppeldrossel. Anschließend wird die benötigte Betriebsspannung von ±32V durch einen für höhere Ausgangsspannungen modifizierter Jung-Regler erzeugt. Diese hervorragenden Spannungsregler habe ich schon sehr erfolgreich in der DHA und der XOno 2019 eingesetzt. Zur Zeit kenne ich keine bessere Schaltung für diese Aufgabe.

Die Abmessungen der Leiterplatte inklusive der Lage der Bohrungen für die Verschraubung sind identisch mit meinem XP-30 Board. Zudem sind alle elektrischen Anschlüsse gleich. Somit kann das XC-22A Board direkt in meinen VV5 Vorverstärker eingebaut werden – daher die im Titel genannte Bezeichnung VV5.2.

XC-22A Board mit den 2 aufgesteckten diskreten Operationsverstärkern

XC-22A Board mit den 2 aufgesteckten diskreten Operationsverstärkern

Die einzige nötige Änderung am VV5 Design war es die maximale Verstärkung in der Software zu ändern – eine Zahl. Gegenüber dem XP-30 (+14dB) habe ich den Verstärkungsfaktor beim XC-22A auf +6dB verringert. Zusammen mit dem Eingangstiefpassfilter, dessen Widerstand in Reihe mit dem MUSES72320 Gesamtwiderstand liegt, ergibt sich eine maximale Gesamtverstärkung von +5dB. Das ist mehr als ausreichend.

Audiophile Bewertung

29.05.2020

Gleich nach Ende der Montage musste ich erst einmal eine Hörprobe machen. Die XC-22A Boards waren natürlich nicht eingespielt und zudem noch kalt. Trotz dieser Widrigkeiten hat es schon sehr vielversprechend geklungen. Am darauf folgenden Tag war die Elektronik gut aufgewärmt – ich schalte meinen Vorverstärker nie aus – und die Performance war schon äußerst bemerkenswert. Allerdings gilt wie immer, eine abschließende Bewertung kann es erst geben wenn die Vorstufe eingespielt ist.

08.07.2020
Nun sind doch schon einige Wochen ins Land gegangen und es wird Zeit eine abschließende Bewertung abzugeben. Machen wir es kurz, die XC-22A Line Stufe kann alles ein wenig besser als die XP-30. Es ist jetzt nicht wirklich dramatisch und soll die XP-30 nicht abwerten, aber es ist an vielen Stellen hörbar. Die Stufe spielt offener und dynamischer. Wieder ein, wenn auch kleinerer, Schritt weiter nach vorn.