Inhaltsverzeichnis
Einleitung
24. März 2012
Auch wenn ich mit dem Klang meines VV4 Vorverstärkers (X0.2 und XOno) sehr zufrieden war, hatte ich doch seit geraumer Zeit über einen Neubau nachgedacht. Insbesondere die Aufteilung der Komponenten auf mehrere Gehäuse und eine neue Steuerung mit zusätzlichen Erweiterungsmöglichkeiten waren es, die mich im Jahr 2011 zu diesem Entschluss geführt hatten.
Mitten im Projekt – die X0.2 Leiterplatten waren bereits bestückt – erhielt ich die Schaltpläne der neueren XP-10 und XP-20 Vorverstärker von Pass Labs. Natürlich habe ich daraufhin meine Pläne geändert und den X0.2 Line Preamp durch die XP-20 ersetzt.
Kurz vor dem Aufbau des XP-20 Boards hatte ich so viele Informationen über die Unterschiede zwischen dem XP-20 und dem XP-30 zusammengetragen, dass ich auch einen Nachbau des XP-30 aufbauen konnte, ohne dessen Schaltpläne zu besitzen.
Auf Basis der Erfahrungen und Überlegungen der letzten Jahre ist das folgende Konzept für den VV5 Vorverstärker entstanden:
- Vorverstärker über 3 Gehäuse verteilt
- linker und rechter Audio Kanal in jeweils einem eigenen Gehäuse
- ein Kanal besteht aus einem XP-30 und einem XOno Nachbau
- extra Board mit Relais Umschaltungen für die Ein- und Ausgänge
- alle Ein- und Ausgänge mit symmetrischen und unsymmetrischen Steckverbindern
- zusätzliches Gehäuse mit µC-Steuerung und Dual Mono Power Supply
- Line Stufe mit einem XP-30 Nachbau
- XP-30 Line Stufe inkl. der unsymmetrische Ausgangsstufe
- keine Eingangsumschaltung auf dem Board
- Betriebsspannungsregelungen über Module steckbar
- Platz für diverse Koppelkondensatoren am Ausgang
- Phono Stufe mit einem XOno Nachbau
- die meisten DIP Schalter in der XOno durch Relais ersetzt
- zusätzlicher Eingang durch zweite MC Stufe
- Betriebsspannungsregelung über ein Modul steckbar
- Platz für diverse Koppelkondensatoren am Ausgang
Am 9. Mai 2013 hat der VV5 den Platz meines VV4 übernommen.
Ich hatte eine Verbesserung der klanglichen Eigenschaften von der X0.2 zur XP-30 erwartet. Die X0.2 ist zweifellos eine wirklich gute Vorstufe, mit der ich über mehrere Jahre hinweg sehr zufrieden Musik gehört habe. Dass die Unterschiede aber letztendlich so deutlich ausfallen würden, damit hatte ich nicht gerechnet. Das Auflösungsvermögen und der Detailreichtum der XP-30 sind einfach unbeschreiblich. Auch die XOno profitiert mehr als erwartet von dem neuen Netzteil und den Koppelkondensatoren. Alles in allem ein großer Wurf, mit dem ich mehr als zufrieden bin.
Am 3. Oktober 2013 habe ich die Volume-Boards mit dem Maxim Chip DS1882 gegen Boards mit dem NJR Chip MUSES72320 ausgetauscht. Ich kann die Entscheidung von Wayne Colburn für den Einsatz dieser Chips in der XP-30 nun sehr gut nachvollziehen und kann jedem Selbstbauer diese digitalen Potenziometer nur empfehlen. Die Verbesserungen sind mehr als deutlich.
Control Unit
24. März 2012
Dieses Modul dient zur Versorgung und Steuerung der Audio Units. Als einziges Modul kommt es im Vorverstärker mit 230V/AC in Berührung und besteht aus den folgenden Komponenten:
- 230V/AC Netzeingang mit Netzfilterung
- Detektion der korrekten Netzphase
- 2 Transformatoren für die Versorgung der Audio Units
- Netzteil für die Versorgung der Audio Units
- Trafo und Netzteil für die Versorgung der Steuerung
- Microcontroller Board zur Steuerung des Vorverstärkers
Als User-Interface kommen wieder zwei Drehwinkelgeber und ein LC-Display zum Einsatz. Zusätzlich erhält der Vorverstärker dieses Mal eine Fernbedienung, mit der alle wesentlichen Einstellungen direkt vom Hörplatz aus vorgenommen werden können. Die Software basiert selbstverständlich auf der von VV3 und VV4.
Steuerung
Bei diesem Projekt bildet das Microcontrollerboard eine Einheit mit dem Display und ist direkt hinter der Frontplatte angebracht. Wie bei meinen anderen Projekten kommt auch hier wieder ein Controller der x51-Familie von Atmel zum Einsatz. Allerdings setze ich dieses Mal den AT89C51ED2 im PLCC44-Gehäuse ein. Dieser Baustein bietet 64kB Programmspeicher und vor allem die Möglichkeit der In-System-Programmierung (ISP) mittels Bootloader über die serielle Schnittstelle. Dadurch kann ich Änderungen an der Software auch im fertig aufgebauten Gerät vornehmen, ohne es umständlich demontieren zu müssen.
Wie oben beschrieben, besteht das User-Interface aus zwei Drehwinkelgebern von Alps und einem 2×20 LC-Display von Electronic Assembly mit 12,7 mm großen Ziffern, wie es auch im VV3 und VV4 verwendet wird. Zusätzlich gibt es einen Taster, mit dem sich der Vorverstärker, genauer gesagt das µC-Board inklusive Stromversorgung, ein- und ausschalten lässt.
Die Kommunikation mit den Audio Units findet ausschließlich über einen I2C-Bus mit vollständiger Potenzialtrennung zwischen den Schaltungen statt. An diesem Bus sind auf dem µC-Board außerdem ein 64kBit großes EEPROM und ein Chip zur Temperaturmessung angeschlossen, mit dem sich die Innentemperatur des Gehäuses messen lässt. Eine Ausnahme bildet der SPI-Bus für den MUSES72320 (siehe unten), der ebenfalls eine Potenzialtrennung zur Audioschaltung besitzt.
Eine Besonderheit des µC-Boards ist, dass es einen zweiten, vollständig vom ersten entkoppelten I2C-Bus herausführt. Dieser ist für zukünftige externe Erweiterungen vorgesehen.
Im Gegensatz zu meinen bisherigen Designs kann man an dieses Board auch noch bis zu 16 Tasten, 12 LEDs und 4 Relais anschließen. Damit lassen sich zusätzliche oder alternative Bedienungen unabhängig von den Drehwinkelgebern realisieren (hauptsächlich für Dich, Hans).
Ich benutze einen Teil der LED-Ausgänge zur Ansteuerung externer Opto-Koppler, die in meinem Motor Driver sitzen. Hiermit informiere ich den Motortreiber über den aktuell verwendeten Tonabnehmer, d. h. eine Nummer zwischen 1 und 5, sofern einer der drei Phonoeingänge (siehe unten) geschaltet ist. Natürlich müssen beide Geräte, VV5 und Motor Driver, entsprechend gleich parametriert sein.
Wie bei meinen beiden anderen Vorverstärkern ist auch hier ein IR-Empfänger des Typs TSOP1736 ins System integriert. Im Gegensatz zu den Vorgängern habe ich diesmal allerdings auch eine Fernbedienung in das Bedienkonzept, also die Software, aufgenommen. Für jeden der beiden Drehwinkelgeber gibt es drei Taster auf der Fernbedienung (links, rechts und Enter), sodass nur eine geringfügige Änderung eines großen Teils der Software nötig war.
Netzteil für die Versorgung der Steuerung
Den Anfang dieses Boards bildet ein 230V/AC DC-Filter zur Beseitigung von DC-Spannungen an den Primärwindungen der Transformatoren. An diesem Filter werden der Trafo für die analoge Spannungsversorgung (extern montiert) und der Trafo zur Versorgung der Steuerung (auf dem Board montiert) jeweils über eine eigene Sicherung angeschlossen.
Der für die Steuerung verwendete Transformator ist ein 25VA Ringkerntrafo mit zwei 9V Sekundärwicklungen. An beiden Wicklungen sind jeweils ein Gleichrichter und ein Elko angeschlossen. Das Board stellt somit zwei ungeregelte DC-Spannungen zur Verfügung. Die eine Spannung dient zur Versorgung des Mikrocontrollers, die andere zur Versorgung der Relais. Letztere wird auch als Remote-Steuerspannung genutzt.
Die beiden Relais dienen zum Ein- und Ausschalten des Netzteils. Mit REL1 und einem externen, parallel verschalteten Taster wird der Controller eingeschaltet. Mit REL2 kann die Spannung vom Controller aus abgeschaltet werden. Der Kondensator C8 sorgt dafür, dass das Relais für eine kurze Zeit selbstständig gehalten wird, sodass ein Abschalten sicher gewährleistet ist – es wird schließlich der gleiche Taster genutzt wie beim Einschalten, nur diesmal als Steuerbefehl an den Mikrocontroller.
Netzteil für die Versorgung der Audio Units
In der Control Unit wird auch die DC-Spannung für die Audio Units erzeugt. Es handelt sich dabei natürlich um eine Dual-Mono Versorgung mit jeweils einem Netzteil pro Kanal. Mit Ausnahme der Transformatoren sind beide Netzteile allerdings auf einer Leiterplatte untergebracht. Der einzige gemeinsame Bezugspunkt beider Netzteile ist die Anbindung der rechten und linken Masse über einen Widerstand und zwei antiparallel verschaltete Dioden an Erde.
Ein Netzteil besteht aus einem diskreten Gleichrichter mit Ultra-Fast Soft-Recovery Dioden von International Rectifier (HFA08TB60) sowie einer CRC-Filterung, die aus vier 10.000µF Elkos und zwei 3,3Ω/2W Widerständen besteht. Darauf folgen Kapazitätsmultiplizierer mit Kleinleistungs-Bipolartransistoren. Die DC-Spannungen für die Phono- und Linestufe werden über eine RC-Filterung (2× 1Ω/2W und 2× 2200µF) ausgekoppelt, die sich hinter diesen Stufen befindet.
Da ein Teil dieser Schaltung auch in den Originalplänen der XP-20 zu finden ist, werde ich an dieser Stelle auf die Veröffentlichung meiner Schaltpläne verzichten.
230V/AC Versorgung des Vorverstärkers
Auf der Rückseite der Control Unit befindet sich die Netzbuchse mit Schalter und Sicherung. Hier wird der Vorverstärker komplett stromlos geschaltet. Im Normalfall ist der Schalter eingeschaltet, sodass die analogen Schaltkreise in Betrieb sind.
Nach der Buchse folgt eine Schaltung zur Detektion der richtigen Phasenlage des Netzsteckers, anschließend ein 3A Netzfilter und dann die Leiterplatte mit dem DC-Filter und dem Netzteil zur Versorgung der digitalen Schaltkreise (siehe oben). An dieser Leiterplatte sind auch die Primärseiten der beiden 125VA Ringkerntransformatoren für die Versorgung der analogen Spannung angeschlossen.
Die Detektion der richtigen Phasenlage des Netzsteckers erfolgt nicht automatisch. Ich habe die Verdrahtung der Ringkerntransformatoren auf Gleichheit überprüft, die Phasenlage von Primär- und Sekundärseite ermittelt und entsprechend verschaltet. Anschließend habe ich die Spannung zwischen den analogen Massen und der Erde gemessen, selbstverständlich, bevor die Masse-/Erde-Verbindung gesteckt wurde. Die Schaltung zur Detektion der Phasenlage ist so verdrahtet, dass sie dem Mikrocontroller ein Signal liefert, wenn der Netzstecker falsch gesteckt wurde, d. h., wenn die größere Spannung zwischen Masse und Erde gemessen wird. Dies wird dann von der Software gemeldet.
Fernbedienung des Vorverstärkers
Bei meinen letzten beiden Vorverstärkern hatte ich eine Fernbedienung vorgesehen, diese aber nie umgesetzt. Beim VV5 war die Fernbedienung hingegen fester Bestandteil meines Pflichtenhefts.
Ich habe eine auf RC5 basierende Fernbedienung rund um den Senderbaustein SAA3010 und den Empfänger TSOP1736 implementiert. Der Empfänger wird direkt an die Buchse J1 des Mikrocontrollers angeschlossen (siehe oben). Ich habe neun Tasten mit verschiedenen Funktionen implementiert.
| Volume – | Mute | Volume + |
| Select Left | Enter | Select Right |
| Power Off | Reserve 1 | Reserve 2 |
Letztendlich habe ich die Funktion der Drehwinkelgeber also mit den Tasten der Fernbedienung nachgebildet. Dadurch wurde die Integration der Fernbedienungsfunktionen in die Software des Vorverstärkers erheblich vereinfacht.
Die Fernbedienung sendet die RC5-Standardadresse für Vorverstärker (16) aus. Auch die Funktionen „Volume” und „Mute” sind Standard im Befehlssatz eines Vorverstärkers. Die anderen Funktionen liegen auf freien Kommandos. Somit funktioniert für die Einstellung der Lautstärke auch eine kommerzielle Fernbedienung für Vorverstärker, wie beispielsweise die Fernbedienung meines CD-Players, die über eine entsprechende Funktion verfügt.
Audio Unit
28. März 2012
Dieses Modul beinhaltet einen Kanal der Audioschaltungen, weshalb es für einen Stereovorverstärker doppelt vorhanden sein muss. Eine Audio Unit besteht aus den folgenden Komponenten:
- Nachbau eines XP-30 Line Preamps
- Nachbau eines UGS6 Moduls als Basis für den Line Preamp
- XOno Nachbau mit diversen Modifikationen und Verbesserungen
- zusätzlicher zweiter XOno MC Eingang
- CLC Filterung der DC-Spannung
- Voltage Regulator Module für Line und Phono
- Relais Board zur Umschaltung der Ein- und Ausgänge
- I2C-Bus Board zur Steuerung des jeweiligen Audio Unit
XP-30 Nachbau
Mir liegen die Schaltpläne der ersten Variante des XP-20 mit dem digitalen Potenziometer Maxim DS1802 vor. Nach dem intensiven Studium dieser Schaltpläne, dem Lesen von Testberichten über die XP-30 und dem Betrachten von Fotos aus dem Inneren des Vorverstärkers sowie diversen Kommentaren in den Foren hatte ich so viele Informationen zusammengetragen, dass ich mit dem Nachbau eines XP-30 beginnen konnte.
Die Audioschaltung des XP-30 unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten von der des XP-20, der Kern der Schaltung, das UGS6-Modul, ist bei beiden Vorverstärkern jedoch gleich. Der XP-30 nutzt hauptsächlich einen anderen Chip zur Lautstärkeregelung und am Ausgang befindet sich ein zusätzlicher Puffer.
Die ungeregelte Betriebsspannungsversorgung ist im Wesentlichen gleich geblieben, der XP-30 hat jedoch zwei Transformatoren, wie es bei mir ohnehin üblich ist. Es handelt sich also um eine echte Dual-Mono Konstruktion, was auch für den Aufbau der drei Gehäuse gilt.
Zu Baubeginn war der Volume-Chip MUSES72320 nicht in kleinen Mengen an Privatpersonen lieferbar, weshalb ich mit dem Chip aus der zweiten Serie der XP-20 (Maxim DS1882) angefangen habe. Um jedoch einen Austausch leicht durchführen zu können, ist die gesamte Volumenschaltung auf einer Aufsteckplatine untergebracht.
Der Regelbereich des DS1882 umfasst 63dB, der des XP-20 Vorverstärkers hingegen 83dB. Dies wird durch die Zuschaltung eines 20dB Dämpfers erreicht. Dieser Spannungsteiler sitzt direkt hinter dem Eingang des Boards und verändert je nach Stellung den Eingangswiderstand drastisch. Um dies zu vermeiden, habe ich mich entschlossen, direkt hinter dem Eingang, noch vor dem Dämpfer und dem Volume-Chip, einen zusätzlichen bipolaren B1 Buffer einzusetzen. Damit ergibt sich ein konstanter Eingangswiderstand und ein Regelbereich von über 80dB mit dem Maxim-Chip.
Ein solcher Aufwand ist mit dem MUSES72320 nicht erforderlich. Der Chip hat eine Dämpfung von über 100dB bei einem Widerstand von 20kΩ. Man kann diesen Chip also direkt, ohne zusätzlichen Puffer oder Dämpfer, an den Eingang des Vorverstärkers setzen und hat dennoch einen akzeptablen und weitgehend konstanten Eingangswiderstand.
Im Datenblatt des MUSES72320 findet man bei der Angabe zum Gesamtwiderstand einen minimalen Wert von 13kΩ und einen typischen Wert von 20kΩ. Da dies erhebliche Abweichungen sind, habe ich ein zusätzliches Widerstandsnetzwerk zur Kompensation von abweichenden Werten zwischen den Kanälen vorgesehen. Auf dem Foto oben rechts ist der unbestückte Teil zu sehen. Von den zehn Chips, die ich besitze, habe ich zwei ausgewählt und willkürlich in die Schaltungen gelötet. Gemessen habe ich eine Abweichung von 0,008dB der Gesamtverstärkung der Line-Stufe im für mich wichtigsten Bereich bis hinab zu −40dB zwischen den beiden Kanälen. Damit ist die Kompensation natürlich völlig überflüssig.
Die digitale Ansteuerung der DS1882 erfolgt über den I2C-Bus, die des MUSES72320 über den SPI-Bus. Ich habe beide seriellen Busse wie üblich potenzialgetrennt zum steuernden Mikrocontroller verdrahtet.
Als aktive Schaltung wird ein UGS6-Modul genutzt. Ich habe es wie im Original auf eine separate Leiterplatte gesetzt. Allerdings sind meine Abmessungen etwas größer und ich verwende bedrahtete Widerstände. Eine weitere kleine Änderung gegenüber dem Original ist, dass ich durchgehend 10-Gang Trimmer einsetze.
An den Ausgängen des UGS6-Moduls befinden sich im XP-30 Buffer Kleinleistungs-MOSFETs. Hinter diesen Puffern befinden sich lediglich Koppelkondensatoren, die den letztendlich immer vorhandenen Offset des UGS-Moduls zum Ausgang des Vorverstärkers hin entkoppeln. Im Gegensatz zum XP-20, in dem Panasonic-FC Elkos und ECQ Kondensatoren verwendet werden, kommen im XP-30 mit Pass Labs Label versehene 10µF MKP Folienkondensatoren zum Einsatz. Ich verwende an dieser Stelle Obbligato Gold Premium Kondensatoren.
Ich habe die aktive diskrete Spannungsregelung des XP-30 auf eine separate Leiterplatte verlegt, die der des UGS-Moduls ähnelt. Somit bin ich in der Lage, durch einfachen Tausch dieser Leiterplatte andere Regelungen zu nutzen. Im Gegensatz zum Originaldesign, bei dem Standard-Spannungsregler verwendet werden, setze ich diese diskreten Regler auch zur Versorgung der analogen Spannungen des digitalen Potenziometers ein. Die digitale Versorgung wird mit einem integrierten Regler von Linear Technology erzeugt.
Eine Veröffentlichung der Schaltpläne wird es an dieser Stelle nicht geben.
Zum Abschluss gibt es noch ein Foto vom kompletten XP-30-Nachbau inklusive aller Aufsteckplatinen (siehe unten). Links unten befindet sich der Eingang der DC-Spannung mit einer CRC-Filterung. Darüber befinden sich die beiden Boards zur Spannungsregelung für die analogen Spannungen von UGS6, Buffer und SE-Ausgangsstufe sowie der Regler für die analoge Versorgung des digitalen Potenziometers (DS1882 oder MUSES72320). Mittig unten befindet sich eine Schaltung, die dafür sorgt, dass die analoge Spannung eher am digitalen Poti anliegt als die digitale. Dies ist sehr wichtig für einen störungsfreien Betrieb des DS1882. Direkt darüber ist die digitale Versorgung untergebracht. Auf der rechten Seite mittig befindet sich das UGS6-Board und links davon die Ausgangs-Buffer. Darunter sieht man den diskreten Operationsverstärker für den Single-Ended-Ausgang. Oben befindet sich das Board mit dem Potenziometer (hier das DS1882-Board). Links oben und unten außen sind noch die beiden Ausgangskoppelkondensatoren zu sehen. Es ist noch Platz für etwas größere Typen (z. B. Mundorf) vorhanden.
XOno Nachbau
Selbstverständlich basiert die XOno auf den Arbeiten und Erfahrungen, die ich mit meinem XOno-Nachbau über die Jahre gesammelt habe. Da mein Laufwerk inzwischen zwei Tonarme hat, ist es für mich notwendig, auch zwei MC-Eingänge im Preamp zur Verfügung zu stellen. Ich habe mich dazu entschlossen, den Schaltungsteil des MC-Eingangs der XOno zusätzlich auf einer zweiten Leiterplatte über der Hauptleiterplatte anzubringen, um einen zweiten MC-Eingang zu erhalten.
Zudem finde ich es sehr unpraktisch, das Gehäuse öffnen zu müssen, um beispielsweise den Eingangswiderstand der MC-Stufe zu verändern. Deshalb habe ich in dem hier beschriebenen Design den Großteil der DIP-Schalter durch Relais ersetzt. Die Ansteuerung erfolgt auch hier über einen I2C-Bus, der inaktiv ist, wenn nichts geschaltet wird. Somit gibt es keine Störungen in die empfindlichen MC-Stufen hinein. Neben den Eingangswiderständen werden auch die Verstärkungen der MC-Stufen per Relais geschaltet.
Selbstverständlich musste ich auch dafür sorgen, dass sich die drei Eingänge MC1, MC2 und MM schalten lassen. Daher habe ich die Umschaltung MC/MM am DIP-Schalter vor dem MM-Eingang ebenfalls durch Relais ersetzt. Ansonsten habe ich die DIP-Schalter am MM-Eingang aber belassen. Das spiegelt meine Präferenz für MC-Tonabnehmer wider. Außerdem musste ich mit acht I2C-Bus-Portbausteinen für die XOno auskommen, da der Adressraum begrenzt war.
Eine weitere große Veränderung habe ich bei der Betriebsspannungsregelung vorgenommen. Auf der XOno-Leiterplatte lassen sich die gleichen Spannungsreglermodule wie auf der XP-30 verwenden.
Für die Koppelkondensatoren an den beiden XLR-Ausgängen ist reichlich Platz vorhanden und es sind bereits einige Kondensatortypen vordefiniert. Ich habe Obbligato Gold Premium mit parallel verschalteten Silver-Mica Kondensatoren eingesetzt. Der Koppelkondensator vom nicht invertierenden Ausgang in den Eingang der Inverterstufe ist ein 10µF großer Panasonic ECQ-E Typ, ebenfalls mit einem parallelen Silver-Mica Kondensator.
Schaltpläne der XOno :
Schaltpläne des zusätzlichen MC-Einganges :
Zum Abschluß noch ein Bild mit der kompletten XOno für den VV5
CLC Filter
In der Control Unit wird die ungeregelte DC-Spannung für die analogen Schaltungen erzeugt (siehe oben). In den Audio Units werden diese DC-Spannungen noch einmal durch Elkos und stromkompensierte Drosseln gefiltert, bevor sie endgültig die eigentlichen Schaltungen (XOno und XP-30) erreichen.
Ein- und Ausgangsschaltung
Bei dem Design des Vorverstärkers war es mir wichtig, das eigentliche Vorverstärker-Board ohne größere Veränderungen am Gesamtkonzept austauschen zu können. Dafür musste ich die Verschaltung der Ein- und Ausgänge – anders als bei meinem VV4 – auf ein externes Board bringen. Ich habe mich dazu entschlossen, dieses Board direkt auf die Rückwand zu montieren, um die Verkabelung so kurz wie möglich zu halten. Die notwendige Ansteuerung befindet sich auf einer zweiten Leiterplatte oberhalb der Audioumschaltung.
Alle Ein- und Ausgänge werden über Relais geschaltet. Dadurch sind die Audioschaltkreise potenzialgetrennt vom ansteuernden Mikrocontroller. Geschaltet werden
- 5× Line Eingänge – der erste Eingang ist fest mit der XOno verdrahtet
- Tape Monitor Schleife
- Differential / Single Ended Eingänge
- Invertierte Phase bei den Differential Eingängen
- Muting für Differential und Single Ended Ausgänge
- 2× Differential Ausgänge
- 2× Single Ended Ausgänge
Schaltpläne des Ein- und Ausgangs-Relais Boards
Die Ansteuerung erfolgt über einen I2C-Bus aus der Control Unit und stellt somit sicher, dass kein Taktsignal anliegt, solange keine Umschaltung erfolgt. Zusätzlich zur Ansteuerung der Relais auf dem Ein- und Ausgangsboard sowie der Relais der XOno befindet sich auf dem Board auch ein Anschluss für die Lautstärkeregelung der XP-30. Zudem ist ein Chip zur Temperaturmessung integriert, mit dem sich die Innentemperatur der jeweiligen Audio-Unit messen lässt.
Aufbau der Gehäuse
27. November 2012
Ich habe mich für drei Slim-Line 02/350-2U 10mm Silver Gehäuse (1NSL02350B) von HiFi 2000 entschieden. Diese Gehäuse sind für den geforderten Preis wirklich sehr ordentlich, zudem sehen sie ansprechend aus. Für die Bohrungen, Ausfräsungen und Beschriftungen habe ich auch dieses Mal einen Datron M35 verwendet.
Auf dem folgenden Foto ist der Aufbau der Elektronik in der Control Unit zu erkennen. Direkt an der Frontplatte sind mittig das Microcontroller-Board, links und rechts davon die beiden Drehwinkelgeber und links außen der Power-Taster montiert. Im unteren linken Gehäuseeck befindet sich das Board mit der Schaltung zur Phasendetektion. Darüber sind der Netzfilter und die Leiterplatte mit dem DC-Filter und dem Netzteil der Steuerung montiert. Mittig im Gehäuse befinden sich die beiden Ringkerntransformatoren des Audionetzteils, die wie immer individuell für mich von RONDO Ringkerntransformatoren gefertigt wurden. Fast die gesamte linke Seite wird vom Audio-Netzteil eingenommen – insbesondere, wenn man die beiden Trafos mit einrechnet.
In den beiden Audio-Units habe ich die Boden- und Deckplatten mit ADPOL-Schwerfolie zur Resonanzunterdrückung beklebt. Da die Abstandshalter für die Leiterplatten direkt auf die Bodenplatte geschraubt sind, musste die Schwerfolie mit entsprechenden Aussparungen versehen werden. Die Gehäusefüße sind selbstklebende Halbkugeln aus Sorbothane.
Auf der Rückwand sind die zwei Leiterplatten montiert: das Relais-Board zum Schalten der Ein- und Ausgänge und darüber das Control-Board, von dem aus die Steuersignale verteilt werden. Links im Gehäuse ist die XOno-Leiterplatte mit ihren beiden Aufsatzplatinen untergebracht. Rechts davon befindet sich das XP-30 Vorverstärkerboard. Ganz rechts im Gehäuse sind schließlich die beiden Boards der CLC-Filter für XOno und XP-30 zu sehen.
Das obige Bild zeigt alle Units des Vorverstärkers von hinten aufeinandergestellt. Oben ist die Control Unit zu sehen, darunter die rechte und die linke Audio Unit. Alle Informationen zu den Ein- und Ausgängen sind oben zu finden.
Änderungen und Verbesserungen
29. Mai 2020
Selbstverständlich lässt sich auch das Gute immer weiter verbessern. In der Zwischenzeit habe ich daher das eine oder andere Detail geändert.
Netzteil für die Versorgung der Audio Units
In das Netzteil wurden Snubber-Netzwerke eingebaut. Zusätzlich habe ich die Dioden des Gleichrichters gegen SiC-Schottky Typen (Silicon Carbide) ausgetauscht.
Ein- und Ausgangsschaltung
Die Implementierung von Control- und Relais-Board sowie der Ein- und Ausgänge hat mir seit dem Aufbau nicht wirklich gut gefallen. Als es zu einem Problem mit der Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und den MUSES-Chips kam, bot sich mir die Gelegenheit, meine neuen Vorstellungen bezüglich dieser beiden Boards zu verwirklichen.
Ich habe mir die folgenden Punkte in mein persönliches Pflichtenheft geschrieben:
- Aufbau nur auf einem Board, Zusammenlegung von Control- und Relais-Board
- Optimierung der SPI-Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und den MUSES-Chips
- Anbindung der Audio Signale direkt an den Pin’s der Relais (kürzester Signalweg)
- nicht gewählte Eingänge schalten auf einen definierten Lastwiderstand
Diskrete Spannungsregler
Auch die beiden diskreten Spannungsregler für den XP-30 Nachbau und der entsprechende Regler für die XOno wurden von mir überarbeitet. Dabei habe ich fünf Änderungen vorgenommen.
- Einbau eines Tiefpassfilters für die Referenzspannung im Regler
- frequenzabhängige Regelverstärkung
- Arbeitspunkt des Reglers optimiert
- fest eingestellte Ausgangsspannung pro Board
- Verwendung von größeren Kühlkörpern unter Beibehaltung der Board-Abmessungen
DPV1 Phono Vorverstärker
Nach mehr als zehn Jahren des Hörens über die XOno Phono Vorstufe habe ich mich entschlossen, einen eigenen diskreten Phonoverstärker zu bauen. Ich habe das Board der DPV1 so gestaltet, dass es das XOno Board im VV5 ohne mechanische Umbauten ersetzen kann.
XC-22A Vorverstärker Board
Ich habe sieben Jahre lang äußerst zufrieden mit dem Nachbau des Vorverstärker-Boards des XP-30 gelebt. Für mich war und ist der XP-30 ganz großes Kino. Aber wie heißt es so schön: Das Bessere ist des Guten Feind. Der einzige Kritikpunkt, den sich diese Vorstufe vielleicht gefallen lassen müsste, ist die AC-Kopplung im Signalweg. Grundsätzlich habe ich nichts gegen eine solche Schaltungstechnik, aber meine Entwicklungen der letzten Jahre haben mir gezeigt, dass eine DC-gekoppelte Stufe mit Servo-Regler von Vorteil ist. Folglich habe ich das XP-30 Board im Mai 2020 gegen das XC-22A Board ausgetauscht.
