Autor: tegeje

Hifi und High-End Geräte seit den 1960 - 1990 Jahre interessieren mich besonders. Diese Geräte restauriere ich mit Leidenschaft, großer Neugier und Ausdauer. Darüber hinaus betreibe ich Ausdauersport, indem ich regelmäßig Marathon laufe und mich soweit Fit halte, um auch weiterhin bei der Freiwilligen Feuerwehr Schnelsen in Hamburg aktiv sein zu können. Besonderen Herausforderungen stelle ich mich bei den Toughest Firefighter Alive (TFA) Wettkämpfen gemeinsam mit dem TFA Team der Feuerwehr Hamburg.

Reparaturobjekt : Ein HEA Wien Stereo Verstärker 1600, Baujahr 4. April 1968

Hier der Schaltplan aus dem Radiomuseum.

Das Gerät und damit die Bauteile sind inzwischen 54 Jahre alt. Wie im Schaltplan zu sehen ist, besteht die Halbleiterbestückung in der Vorstufe aus zwei Silizium Transistoren (BC109) und ansonsten in Germanium Transistoren.

Für eine sichere zukünftige Funktion müssen auf jeden Fall alle ELKO Kondensatoren ausgetauscht werden. Das Gerät zeigt nach dem Einschalten noch gute Funktionen. Allerdings ist ein starkes Rauschen zu vernehmen. Der linke Kanal streut darüber hinaus aperiodisches Prasseln ein. Die Widerstände sind allesamt Kohlepresswiderstände. Diese Art Widerstände neigt zum Altern und gerade bei Widerstandswerten im Kilo-Ohm Bereich zum Rauschen und ggf. Prasseln.

Metallfilmwiderstände haben dieses Verhalten nicht.

Die Knöpfe lassen sich nur mit Kraft nach vorne abziehen

Die Elkos sind am Ende ihrer Lebenszeit angekommen

Test	Linker Kanal alter Tranistor ohne Load	Rechter Kanal neuer Transistor ohne Load
Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB:	+1.64, -1.42	+1.54, -1.52
Noise level, dB (A):	-61.2	-63.9
Dynamic range, dB (A):	61.5	64.5
THD, %:	0.043	0.468
IMD + Noise, %:	0.675	0.701
Stereo crosstalk, dB:	N/A	N/A

Ca. 60 db Rauschabstand ist deutlich zu schlecht. Auch sind die unterschiedlichen Verzerrungswerte außerhalb der Norm.

Der Tausch der insgesamt 38 Widerstände gestaltet sich recht aufwändig, da ich zur Ergebniskontrolle immer nur max. 3 Widerstände ausgetauscht habe und anschließend eine neue Messung durchführte, um zu sehen, ob die Maßnahmen zur Verbesserung der Werte beitragen.

Da ebenfalls ein leichtes Knistern/Krachen bei Betätigung der Regler zu vernehmen war, habe ich die Regler ausgelötet und im Ultraschallbad gereinigt. Nach Wieder-Einbau war das Knistern verschwunden.

In Summe wurden 38 Widerstände ausgetauscht, alle Elkos durch neue hochwertige Typen ersetzt und die ersten 3 Transistoren gegen modernere und rauschärmere Typen ersetzt.

Für T101/201 und T102/202 wurde je ein BC550C eingesetzt.

Für T103/203 wurde ein AC151 VII (rauscharm) eingesetzt.

Als Ergebnis reduziert sich das Rauschen um mehr als 15 dB !
Nach erfolgreicher Reparatur ging der HEA Verstärker zurück an seinen Besitzer.
Bei mir war aber jetzt die Neugier geweckt: Wie gut könnte diese Schaltung mit aktuellen, hochwertigen Bauteilen aufgebaut werden, und was wäre an Verbesserungen zum alten Gerät zu erwarten ?

Aufbau mit neuen Bauteilen

Neue, selbst entworfene doppelseitige Platine, hochwertige Panasonic Kondensatoren, Kiwami oder Dale Wiederstände und ein gutes geregeltes Netzteil. Lediglich bei den Germanium Transistoren muss ich auf alte Bauteile zurückgreifen.

Im Ergebnis steigt die Sinusleistung von 6 Watt an 5 Ω auf 10 W an 8 Ω bzw. 15 W an 4 Ω. Ebenfalls die Verzerrungen und das Rauschen sinken deutlich.

Der NAD 3020 wurde seit 1978 ca 1,1 Mio. mal verkauft. Diese große Menge ist nicht nur durch den damals sehr günstigen Preis von ca. 380 DM zu erklären. Die mit dem NAD Verstärker erzielte Klangqualität und relative technische Robustheit trug dazu bei, das dieser NAD und seine Nachfolger zu einer Legende wurden. Die britischen Entwickler liessen die Geräte in Taiwan und später in China fertigen, was in den ersten Jahren zu einer relativ hohen Ausfallrate geführt hat. Aber wenn ein Gerät erst mal lief, dann lief es…..

Wer mal einen NAD Verstärker hatte, hat ihn meist lange behalten. Inzwischen sind die Geräte über 40 Jahre alt, damit sind die Alterungserscheinungen auch signifikant für klangliche Verschlechterungen und Ausfälle. Dazu kommen ggf. noch schlechte Haltungsbedingungen (Verschmutzungen und Korrosion), so daß Kanalausfälle, verschlechtertes Wiedergabeverhalten und knisternde Potis eher zum Normalbild gehören, als ein Verstärker, der noch wie am ersten Tag funktioniert.

Hier mal ein paar Fotos zum Zeitpunkt des Erwerbs des Gerätes im Januar 2023:

Rückseite mit Eingangsbuchsen, besonders schön: Die Wahl für ein MM oder MC Phonosystem

Da ist definitiv eine intensive Reinigung fällig

Folgende Schritte für die erforderliche Reinigung habe ich durchgeführt:

Zerlegen des Gerätes, um die Hauptplatine waschen zu können:

Aussaugen des Gerätes mit Staubsauger und weichem Langhaarpinsel
Zerlegen des Rahmens, auch die untere Verstrebung
Sämtliche Schraubverbindungen der vorderen Bedienelemente lösen
Entlöten der Verbindungen des Trafos mit der Hauptplatine
Entlöten der dickeren Kondensatoren von der Hauptplatine (alle Kondensatoren größer als 470 uf)
Entlöten der TO-3 Endstufentransistoren
Demontage des Kühlkörpers

Damit lässt sich die Hauptplatine im Stück mit den anhängenden Zusatzplatinen (Kopfhöreranschluß, Leistungsanzeige, Phono-Switch und Lautstärkesteller) zum Waschbecken transportieren. Mit Warmwasser und weicher Bürste oder Zahnbürste lässt sich der gröbste Schmutz entfernen.

Das reicht aber nicht: In einer flachen Schale habe ich die Platine zunächst in Spiritus eingeweicht und dann mit der Zahnbürste oben und unten bearbeitet. Dadurch bildet sich ein weislicher Film auf der Platine, der wiederum mit Isopropanol Alkohol abgespült und gebürstet werden kann. Sämtliche Potis, Buchsen und Schalter wurden mit Kontakt 61 Spray behandelt.

Die Trocknung lässt sich mit einem Fön etwas beschleunigen. Die Endstufentransistoren und Isolierglimmer habe ich im Ultraschallbad gereinigt. Die alte Wärmeleitpaste musste allerdings mit Küchentüchern beseitigt werden.

Nach der Reinigung und dem Austausch der Kondensatoren

Zur Montage habe ich die alten Glimmerplättchen mit neuer Wärmeleitpaste versehen. Auf der gereinigten Platine wurden dann die Kondensatoren von klein nach groß schrittweise ersetzt. In der unten angehängten Liste sind die Positionen der Kondensatoren und ihre Werte aufgeführt, so dass jeder damit seinen Einkauf starten kann.

Teileliste_23012023 Herunterladen

Weitere Aktionen

Die Potentiometer zur Einstellung der Ausgangsspannung (20K Potis) wurden durch Piher 25K Potis ersetzt. Damit liess sich die Ausgangsspannung auf bzw. mV einstellen.

Darüber hinaus habe ich die Lautsprecher Ausgangsklemmen durch Banana Buchsen ersetzt. Um ein Ausbrechen der Platine zu vermeiden habe ich ein Stückchen Plexiglas eingepasst und direkt als Verstärkung auf der Platine verschraubt.

Der Erfolg des Kondensatoraustauschs ist bemerkenswert. Bspw. hat sich der Frequenzgang deutlich linearisiert:

Anbei der Schaltplan des 3020B:

nad-3020b-integrated-amplifier-schematic Herunterladen

und das Servicemanual für den 3020B bzw 3120:

nad_3020b_3120_sm-Kopie Herunterladen

Autor: tegeje

Nachbau HEA Verstärker

Aufbau mit neuen Bauteilen

Recapping eines NAD 3020A von 1982