Triode Dick's Page
PhonoDude
RIAA voorversterker (deel 1)
Update: 24-5-2006


De Phonodude, met daarachter de oude Scratch...

Overwegingen

De PhonoDude heeft een heel ander uitgangspunt dan zijn broer: de Scratch. De laatste was een phoenix, een idee dat al jaren lag te verstoffen om later als een duveltje uit een doosje alsnog te doen wat jaren daarvoor al de bedoeling was. Dat is ook te zien aan de bouw van de versterker, dat wat rommelig aandoet. Eerst werd de voeding aangepakt, later het RIAA circuit en de rest van de elektronica getuned. Het opmerkelijke ontwerp van het RIAA circuit in de Scratch komt van audiovriend Doede Douma, een echt rekenwonder met elektronica en uiteraard filters. Dat maakte de Scratch wat het werd: een wat lelijk eendje maar met een audiofiel hart (en dan bedoel ik nadrukkelijk de originele Scratch, niet de nieuw gebouwde). Op de foto hierboven zie je de versterker achter de platenspeler liggen, voorzien van afschermhulsjes tegen brominstraling.

De Scratch is een relatief simpel ogende phonoversterker. Het ontwerp werd al vele malen nagebouwd in den lande en ik kreeg en krijg veel positieve mailtjes. Eerlijk toegegeven: ik zelf weinig behoefte aan wat anders, maar na uitlenen van de phonoversterker aan mijn beste vriend (Hé Jan, probeer de Scratch eens…) bleek het moeilijk, zo niet onmogelijk om de versterker weer van hem los te krijgen…haha… Tijd om zelf weer aan de slag te gaan dus…

De nieuwe PhonoDude...

heeft een heel ander uitgangpunt. Nu zijn voor de bouw de ins en outs al serieus uitgewerkt en werd er doelgericht naar het eindresultaat toe gewerkt en getuned. Alle onderdelen zijn nieuw.

Het was in de tweede helft van augustus, de laatste week van mijn vakantie. Ik was van plan om met de opvolger van mijn lijnvoorversterker, Cleo 5, aan de slag te gaan. Lekker een paar dagen aan een stuk aan doorwerken, dat schiet lekker op... Maar het ongekend hete zomerweer gooide roet in het eten. Het was echt niet te doen om me op te sluiten op de hobbykamer.

Maar om helemaal passief mijn laatste vakantieweek voorbij te laten schuifelen vond ik zonde. Een ander, veel kleiner, project dan de Cleo 5 stond ook op stapel en dat was dus deze nieuwe phonotrap. Er zijn wat opmerkelijke dingen in de schakeling verwerkt. Wat me ook aantrok was dat het een (semi) internationaal collaboratieproject was. ‘Semi’ omdat de ‘partner in crime’ weliswaar in Duitsland woont, maar wel een landgenoot is: Doede Douma, de man achter de www.dddac.de site. Doede kwam met een leuk idee om een 5755 dubbeltriode toe te passen in een phonotrap. Een studieschema was al gemaakt.
Ik zag daar wel wat in en samen met onze gezamenlijke audiovriend, Jan Deckers, die in tegenstelling tot Doede niet ver bij mij uit de buurt woont, hebben we een aantal 5755 buisjes gekocht. Jan heeft ze eerst klankmatig aan de tand gevoeld in zijn bestaande phonotrap. Een ontwerp van Doede dat origineel met 6SL7/5691 buisjes is opgebouwd. De berichten waren gunstig. De buis deed het prima.

 

Pfffff..... 35 graden...

De hete augustus dagen werden gebruikt (alleen ‘s morgens was het nog te doen) om een compleet apparaat te bouwen. Net als bij de Scratch, met een gescheiden voeding. De ‘PhonoDude’, zoals ik de versterker doopte, is niet moeilijker van opzet dan de ‘Scratch’. Eigenlijk makkelijker. De voedingtrafo is zelfs voor de laatste bedacht en standaard leverbaar. Na de trafo wordt er gelijkgericht met een lief klein gelijkrichtbuisje, de zevenpens 6X4.
Daarna een afvlakcondensator, smoorspoel en de buffercondensator. De gelijkrichting en stabilisatie voor de gloeispanning van de buisjes zit ook in de voedingbehuizing. Ik gloei de buisjes op 12 volt, om de gloeistroom sympathiek te houden. Een kabel met connector maakt contact met de versterkende schakeling. Een dubbel RC filter ontkoppelt het linker en rechterkanaal van de voedingslijn. De voeding blijkt schoon genoeg om de geringste brom uit te sluiten.

De signaal/brom/ruisverhouding van de schakeling is werkelijk uitstekend. Mijn Vandenhul MC One element, met pakweg een halve millivolt uitgangspanning is zelfs te gebruiken, hoewel iets meer totaal versterking in mijn kring welkom is. Maar het kan wel. Gebruik van Ortofon high output elementen, de X3-MC en later de X5-MC geven prachtige resultaten. Dat zijn onderschatte klasse elementen, vooral de laatstgenoemde. De muziek spat de kamer in.
Ik had in de tussentijd weer noodgedwongen, en beslist niet onplezierig naar een solid state phonotrap geluisterd, maar het was weer snel duidelijk, vinyl en tubes is een opmerkelijk geslaagder huwelijk. En als het dan zo brom en ruisvrij kan als bij deze PhonoDude zie ik geen enkele argument meer voor een RIAA ontwerp met solid state er in. Voor de prijs hoeft het ook niet. Alleen in een pure MC trap, waar het met torretjes nog stiller kan dan met buisjes. Maar meestal worden er toch step up trafo’s gebruikt om de minieme signaaltjes uit het MC element te versterken naar een meer hanteerbaar niveau.

De Scratch geeft ook weinig aanleiding tot ruis, maar de TubeDude met de 5755 in plaats van de 5751 of ECC83 buisjes in de eerste trap van de Scratch is stiller. De 5755 lijkt gemaakt voor verwerking van kleine signaaltjes, en is ook microfonisch totaal ongevoelig.

Maar het bijzondere zit in de schakeling van de eerste trap, waar de kathode van de 5755 koud aan massa ligt. Dus zonder de gebruikelijke kathodeweerstand om een negatief rooster te krijgen. De 5755 is gemaakt om zo te gebruiken. Met 180 volt op de anode en de kathode aan massa loopt er iets van 2 mA. 100 volt op de anode stelt de buis in op 1 mA. Omdat er heel kleine signaaltjes aan het stuurrooster worden aangeboden, een paar millivolt uit het element, zal het rooster toch niet positief gestuurd worden. Dat scheelt niet alleen een weerstand die de signaal/ruisverhouding nadelig beïnvloed, maar ook een klankbepalende ontkoppelcondensator in deze gevoelige trap. In de Scratch wordt een klassieke geaarde kathode schakeling toegepast, wat prima werkt, maar ook wat nadelen heeft. De uitgangsweerstand is niet zo laag, wat een hogere serieweerstand van het RIAA circuit verlangt. De impedantie van de eerste versterkertrap is bovendien van primair belang voor een accurate werking van de RIAA correctie. Veroudering van de buis zal de uitgangsimpedantie, en verloop van de RIAA curve, negatief beïnvloeden. Regelmatig checken is wenselijk dus.

De PhonoDude kreeg een eerste trap die geschakeld is als ‘mu-follower’ Een soort SRPP met bootstrap. Dit verlaagt de uitgangweerstand van de eerste trap drastisch tot enkele KOhm in plaats van enkele tientallen KOhms, dat een RIAA circuit met lagere impedantie mogelijk maakt. Vergelijk de serieweerstanden maar eens van de Scratch en de PhonoDude. Scheelt een factor 5. Een lagere serieweerstand geeft ook weer minder ruis. Alle beetjes helpen. Een ander voordeel van de mu-follower opzet is de veel lagere afhankelijkheid van de voeding, door de grote ‘PSSR’ (Power Supply Rejection Ratio). Ofwel, de gevoeligheid dat eventuele rommel op de voedinglijn heeft op de schakeling. Een schakeling met weinig onderdrukking van voedingrommel zal een rigoureus voedingontwerp nodig hebben om storingvrij zijn werk te kunnen doen.

Doede had het RIAA circuit ook al berekend. Ik had alleen een veel lagere voedingspanning tot mijn beschikking dan in zijn studieobject, dat een paar kleine aanpassingen meebracht. Ik heb het verder eerst 1 op 1 gebouwd. Dat zag er goed uit op het eerste oog. De RIAA curve werd nagemeten en was direct binnen 2 dB. Netjes voor een buizentrap welke alleen theoretisch was doorberekend, maar nog niet in de praktijk was beproefd. Het tunewerk kon eigenlijk beperkt blijven tot de serieweerstand van het RIAA netwerk die met 22K optimaal is. De curve is binnen +/- 0.3 dB. Erg mooi.

Phonodude deel 1 verhaal
Phonodude deel 2 verhaal
Phonodude deel 3 bouwfoto's
Phonodude deel 4 opbouw printversie
Schema versterkerdeel Update: 24-5-2006
Schema voeding  
Schema versterkerdeel mk.3 Update: 1-6-2009
Schema voeding mk.3  
www.conrad.nl Behuizing, weerstanden, schakelaar etc.
www.ae-europe.nl Trafo's, buisjes, elco's e.d.
www.dddac.de Doede's site