MM/MC Phono Vorverstärker Supra 2.0 von Elektor 1982 – Nachbau und Erweiterung

Kombinierte MD/MC Vorverstärker gibt es auf dem Markt sehr viele, die Qualität und Preise variieren da sehr stark. Die hier jetzt vorgestellte Lösung basiert mal wieder auf einer relativ alten Elektor Lösung aus dem Jahre 1982. Das PDF des Originalartikels ist hier Supra_MD_MC_1982_07_Elektor eingefügt. Die Entwickler bei Elektor haben mit einfachen Mitteln ein sehr gutes Ergebnis erzielt. Im Laufe der Jahre wurde diese Schaltung auch durch weitere Anbieter leicht abgewandelt in den Verkehr gebracht, z.B. der Hormann SUPA.

Für die Stereo Lösung werden insgesamt benötigt:

40 Transistoren BC550C/BC560C
40 Widerstände
4 Festspannungsregler
16 Elkos
12 Kunststoffkondensatoren
Spannungsversorgung (siehe unten)
2 Platinen
Anschlußbuchsen etc….

Ursprünglich lässt sich durch Veränderung von zwei Widerständen (R1 und R14) die Empfindlichkeit der Schaltung an MM und MC Tonabnehmer anpassen.

Da es die Platinen von Elektor nicht mehr gibt, habe ich die Schaltung in Eagle ’nachgebaut‘ und einige Ergänzungen an der Gesamtlösung vorgenommen:

Anpassbarkeit von C1/R1 und R14 über ein ‚Mäuseklavier‘
Hinzufügen einer virtuellen Masse, um eine einfache Versorgungsspannung (mindestens 29V eff. Wechselspannung entsprechend 41V gleichgerichtete Spannung ) in Form einen Trafos in einem externen Steckernetzteil verwenden zu können

Da ich in den Besitz zweier alter, von Hand erzeugter und bestückter Platinen entsprechend dem ursprünglichen Design gekommen bin, konnte ich relativ einfach die Qualität der Schaltung prüfen. Die war, wie zu erwarten, gut. Allerdings liegt die Schwierigkeit einer zufriedenstellenden Lösung nun auch wieder in der Realisierung der Gesamtlösung.

Folgende Probleme traten auf:

Brummeinstreuungen durch den Netzteil-Trafo

Die Nähe des Netztrafos zu den Platinen führte zu starken Brummeinstreuungen. Erst als ich das Netzteil mit +/- 18V relativ weit (mind. 50 cm) von den Platinen getrennt hatte, verschwand der Brumm.

In der Auslegung als MM Pre-Amplifier stellte sich das Problem als nicht so groß dar, aber bei Beschaltung als MC Pre-Amp war der Brumm doch sehr deutlich wahrnehmbar.

Drei Möglichkeiten der Spannungsversorgung !

Meine neu erstellten PCBs erlauben drei mögliche Lösungen für eine Spannungsversorgung:

Anmerkung: Bisher am besten (leisester Restbrumm) hat sich die Auslagerung des Netzteiles erwiesen -> Lösung 1

1. Zuführung von +18/-18V bis +35V/-35V duale Gleichspannung

2. Zuführung von ~13V bis ~24V dualer Wechselspannung mit Mittenabgriff

3. Zuführung einer singulärer ~26V bis ~48V Wechselspannung und Verwendung von virtual Ground, bzw. Zuführung von 2 * ~26V bis ~48V um jedes Modul einzeln zu versorgen.

Zu 1. duale Gleichspannung über ein externes Standardnetzteil

Wenn Option 1 verwendet wird, sollten die Komponenten aus Option 2 (Gleichrichtung) und Option 3 (Virtual Ground) nicht installiert werden.

In der ursprünglichen Schaltung werden +/- 15V DC erzeugt. D.h. mit einem Trafo mit 2*15 Volt bis 2 * 26 Volt Wechselspannung und anschliessender Gleichrichtung und Siebung ist man auf der sicheren Seite, da die Festspannungsregler 78L15 und 79L15 einen sicheren Betrieb zwischen 18V min. DC Input und 35 V max. DC Input liefern.

2. Zuführung von ~13V bis ~24V dualer Wechselspannung mit Mittenabgriff

Achtung: Bei einer dualen Wechselspannung mit gemeinsamen Mittenabgriff darf die Virtual Ground Schaltung NICHT installiert werden

Folgende Komponenten zur Gleichrichtung und Siebung werden bestückt:

D1, D2, D3, D4: Schottky Dioden 1N5189
R21, R22, R23, R24: 1,8 Ω
C10, C11, C15, C16: 22n
C19, C20: 10n
C21, C22 : 1000μF/ 35V Alu Polymer Elkos
C23, C24 : 100n
Fuse 20mm: 100 mA
Gleichrichterschaltung

Zu 3. Zuführung einer singulärer ~26V bis ~48V Wechselspannung

Zusätzlich zur Gleichrichterschaltung wird unten stehende Virtual Ground Schaltung installiert. Dieser kleine elektronische Zusatz ersetzt den Mittenabgriff aus Option 2.
Es wird eine Trafospannung mit mindestens 29V AC eff. und bis zu max. 48 V AC eff. benötigt. Die Pufferelkos müssen die erzeugte Gleichspannung nach der Gleichrichtung ‚abkönnen‘ . Das bedeutet, das die Pufferellkos mindestens 35V DC Spannungsfest haben sollten.
Die Erzeugung einer dualen Spannung aus einer einfachen Trafowicklung wird durch eine kleine Zusatzschaltung mittels ‚Virtual Ground‘ realisiert.

R25, R27: 1kΩ
R26, R28: 4k7
Q21: ZTX753
Q22: ZTX653

Für den Aufbau werde ich die Option 3 umsetzen, indem meine Platine dann vollständig bestückt wird.

PCB Board 'Supra 2.0 Nachbau' aus Eagle — PCB Board ‚Supra 2.0 Nachbau‘ aus Eagle

Als Trafo nutze ich einen 3,6VA Trafo der Fa. Gerth (387.48.2 )mit 2 * 24V~ nominal. Die Leerlaufspannung beträgt erstaunlicherweise 34 V AC je Wicklung. Ergibt ca. 34 V * √2 = 48V DC nach Gleichrichtung. Da virtual Ground verwendet wird, halbiert sich diese Spannung, so dass an IC1 und IC2 jeweils ca. 24 V DC anliegen. Da zwei Wicklungen vorhanden sind erhält jeder Kanal damit eine eigene komplette Spannungsversorgung (Dual Mono Aufbau).

Die Verbindung vom Steckernetzteil wird über ein XLR-4 poligen Buchsenstecker zum Phonoverstärker hergestellt.

Zuführung der 2 * 24V Wechselspannung über 4 poligen Neutrik Anschluß

Und noch der Vergleich zwischen Original und meiner Fälschung:

Original Supra 2.0 im Layout von Elektor, 1982

Meine 'Fälschung' mit den Erweiterungen für das Netzteil — Meine ‚Fälschung‘ mit den Erweiterungen für das Netzteil

Im reellen Einsatz zeigt sich in der MC Konfiguration ein Abfall hin zu den tieferen Frequenzen, der bereits bei ca. 200 Hz einsetzt.

Supra 2.0 MC an niedrigem Ausgangswiderstand

Die Simulation:

In LTSpice habe ich eine Supra-2.0 Simulation erstellt und mit einer inversen RIAA Kurve angesteuert. Das optimale Ergebnis wäre ein gerader Frequenzgang. Dies ist leider nicht der Fall – siehe Bild oben.
Die SUPRA 2.0 Schaltung habe ich mit einer Ausgangs-LAST von

1. 1. 100 K-Ohm
  2. 1 M-Ohm und
  3. 10 M-Ohm simuliert.

Als Eingangssignal verwende ich eine Inverse-RIAA Kurve (Laplace-Transformation). Bei exakter Entzerrung im VV müsste sich eine gerade Linie ergeben. Da der Entzerrer aber eine theoretische Abweichung von 0,8dB hat, ist eine Welligkeit zu beobachten. Allerdings geht die Kurve bei tiefen Frequenzen unter 150 Hz und einem niedrigen Lastwiderstand am Ausgang des Supra 2.0 deutlich in den Keller.
Die Simulation zeigt den Frequenzgang für die Verstärkung als MC-Amp (R14=27 Ohm). Die rosa Kurve stellt die Last 100K dar.
Nun sind 100K ja nicht gerade wenig, und die meisten folgenden (Vor)-Verstärker haben u.U. nur 47K-Ohm Eingangsimpedanz oder auch mal weniger.

Simulation der Originalschaltung MC, Last = 100K

Dieses Problem will ich durch einen nachgeschalteten Impedanzwandler lösen, und eine definierte Ausgangslast von 1 MegΩ festlegen.
Hinweise in diversen Foren zum Hormann-Supa deuten an, dass durch erhöhen von R15 der Frequenzgang bei tiefen Frequenzen angehoben werden kann. Die entsprechende Simulation mit R15 = 165 kΩ (Originalwert 150 k) bei einer 1 MegΩ Last zeigt eine Korrektur des zu beobachtenden Abfalls tiefer Frequenzen. Siehe grüne Kurve unten.

Simulation für MC mit R15 = 165 k bei RL 1 Meg Ω

Die Abweichung von der RIAA Kurve mit diesen beiden Massnahmen beträgt dann nur noch 0,2 dB. Bei MM Konfiguration werden die tiefen Frequenzen stärker angehoben, aber immer noch im tolerierbaren Bereich von 0,6 dB Abweichung von der RIAA Kurve.

Die Realisierung

Für alle signalführenden Widerstände habe ich TAKMAN Metal Film Resistors bei Hifi-Collective in UK bestellt, da diese Widerstände induktionsfrei (anti-magnetisch) sind. Der Preis ist mit 0,55 € je Stück schon ziemlich teuer, aber ich hoffe damit, die Empfindlichkeit der Schaltung gegen Brummeinstreuungen zu reduzieren.

Für die Brückengleichrichtung der Wechselspannung setze ich Schottky Dioden 1N5189 ein, und zusätzlich ein Netzwerk mit 1,8 Ω Widerständen und 22n Kondensatoren, um Störungen der gleichgerichteten Spannung zu minimieren.

Zur Filterung und Glättung der Gleichspannungen kommen Alu-Polymer Elkos zum Einsatz, die gegenüber ‚feuchten‘ Elkos einen deutlich niedrigeren ESR aufweisen und auf Grund des Feststoff-Elektrolytes weniger altern als normale Elkos.

Über das Mäuseklavier lassen sich die variablen Bauteile für den Betrieb an MM oder MC Systemen einstellen.

R1 mit 56kΩ bleibt fest installiert. Zusätzlich dazu lassen sich über die Schalter 5 & 6 zwei Widerstände von 100 Ω und 1kΩ parallel schalten. Damit lassen sich Werte von 90 Ω, 100 Ω , 1 kΩ und 56 kΩ einstellen.

Über Schalter 7 & 8 lassen sich zwei Kondensatoren mit 100pF und 220 pF parallel schalten, so dass Werte für Cx von 100 pF, 220 pF und 320 pF möglich sind, um Magnetsysteme anzupassen.

Über die Schalter 1,2,3 und 4 lässt sich die Verstärkung der Schaltung mit R14 einstellen:

Schalter 4 allein liefert 270 Ω für Magnetsysteme, über die Kombination aller 4 Schalter lassen sich Werte von 10,5 Ω; 11 Ω; 15,5 Ω; 16,5 Ω; 29,5 Ω und 33 Ω einstellen, wodurch die hohe Verstärkung für MC Systeme einstellbar wird. (wie sich diese Werte auf die Verstärkung auswirken, folgt noch)

Die RIAA-Kurve bestimmenden Kondensatoren C4//C6 in Summe 6.600 pF und C5//C7 in Summe 20.000 pF habe ich mit meinem LCR Meter einzeln ausgemessen und damit eine Abweichung von deutlich unter 1% erreicht, so dass die Abweichung von der RIAA Kurve praktisch nicht existiert (Besser als 0,25 dB)

Für R15 werden zwei 330 kΩ Widerstände parallel geshaltet, so dass sich ein Wert von 165k ergibt.

Mit dieser Konfiguration ergibt sich dann ein sehr schöner Frequenzgang, hier mittels Rosa Rauschen von einer Testschallplatte im Vergleich zum Phono Pre eines NAD 1240:

Der Fremdspannungsabstand ist in meinem jetzigen Aufbau schon auf dem Level des NAD 1240, allerdings habe ich noch einen wahrnehmbaren 100 Hz Brumm.

Der Anschluß des Plattenspieler-Systems erfolgt direkt, ohne einen Koppelkondensator. Einige Hersteller, z.B. alte DUAL Plattenspieler, schalten die Systeme über bewegliche Kontakte, die durch den Supra 2.0 damit auch Teil der Schaltung werden. Dies führt zu hörbaren Schaltvorgängen. (die sich durch einen Koppelkondensator vermeiden lassen ?)

11. März 202611. März 2026

Back to the 90’s – AKAI GX-75 MKII

Wie es kam

Meine Töchter haben mir einen Riesenkarton mit Hörspielkassetten hinterlassen, nur leider habe ich kein standesgemäßes Abspielgerät dafür. Die Suche nach den „besten“ Kassettendecks verwies dann auf das HiFi-Wiki .

In der Liste sind viele bekannte Namen wiederzufinden: Akai, Nakamichi, TEAC, usw. Viele der Geräte werden heute teurer gehandelt als damals neu im Laden. Die alten Helden müssen keine aktuelle Konkurrenz mehr fürchten, denn im Grunde gibt es keinen Markt mehr für Kassettenspieler, die digitale Medienkultur hat dem ein Ende bereitet.

Und doch…. so eine Kassette hat durchaus etwas anziehendes, analoges. Dem bin ich auch erlegen und konnte über Kleinanzeigen ein natürlich defektes AKAI GX-75 MK2 ‚ergattern‘. Der Defekt war schnell ersichtlich: Playback lief noch, Vor- und Rückspulen ging aber nicht mehr. Der Idler also.

Erfahrungen: Ersatzteile – woher ?

Im Internet gibt es viele Anbieter zu sehr unterschiedlichen Preisen für Idler, Andruckrollen und Riemen. Mein Erstversuch beim spanischen Lieferanten Van-Hurban war rausgeworfenes Geld. Die Qualität der Teile war nicht ausreichend, um die ursprünglichen Betriebsparamter (Gleichlauf) wieder herstellen zu können. Auch die Andruckrollen von FixYourAudio, die qualitativ deutlich besser sind und im Aussehen den Originalen entsprechen, haben es nicht geschafft, den Gleichlauf erfolgreich wieder herzustellen. Letzlich habe ich die alten Andruckrollen sorgfältig gereinigt wieder eingebaut. Zusammen mit einem weiteren neuen Capstanriemen und Idler von ‚phonohifishop‘ bei ebay ist es mir dann gelungen, die Geschwindigkeit und den Gleichlauf in die Nähe der ursprünglichen Parameter zu bringen.

Ersatzgummi

Ein umfassendes Kit mit dem Idler Ring, CAM Gummi und Capstan Flachriemen, sowie den beiden (unterschiedlichen) Andruckrollen war bei einem spanischen Versand schnell bestellt und nach ein paar Tagen auch im Hause. Ein wenig kritisch betrachtet gefielen mir die Grate am Idlerring und der linken Andruckrolle erst mal gar nicht. Aber mit einer scharfen Nagelschere liessen sich die entfernen.

Das Zerlegen des Gerätes und der Ausbau des Motorblockes ist in vielen YouTube Videos dokumentiert und ließ sich von mir problemlos nachvollziehen.

Der Austausch des CAM Riemens und des Capstan Riemens war relativ einfach.

Der Capstan Antrieb mit dem alten Riemen

Idler-Ring

Zum Tauschen des Idler Rings lässt sich bei ausgebautem Motorblock die Trägerplatte des Idler nach Lösen der Spannfeder und Ausbau des linken Wickeldorns entnehmen. Der kleine Sprengring des Idlers muß mit größter Vorsicht gelöst werden, denn der ganze Mechanismus steht durch eine Druckfeder unter Spannung und katapultiert die Teile weit durch die Gegend, wenn man das Ganze nicht tunlichst von Außen zusammenhält.

Der alte Idler war deutlich verhärtet und ist beim Versuch, ihn aus dem Sitz zu hebeln, dann auch zerbrochen. Der neue Idler liess sich relativ leicht aufziehen. Zur Montage des Idlers auf der Trägerplatte habe ich die große Unterlegscheibe mit zwei Krokoklemmen fixiert, so dass die Druckfeder dadrunter weiter kein Unheil anrichten konnte.

Andruckrollen – Pinch Roller

Die Andruckrollen auszutauschen war schon nicht ganz so einfach, denn die neuen Rollen haben einen Metallkern mit Kugellager, die alten Rollen einen Kunststoffkern. Die Abmessungen sind nicht identisch.

Linke Rolle

Der Durchmesser der Rolle beträgt 11 mm. Die neue linke Rolle hat ein höheres Gummi – 7,2 mm gegenüber dem Alten mit 6,5 mm, dafür ist die Höhe der Aufnahme mit 7,2 mm gegenüber dem Alten mit 8 mm aber zu flach und hat damit 0,8 mm Spiel auf dem Stift.

Dies habe ich mit einigen schmalen Unterlegscheiben versucht auszugleichen, so dass die Rolle nicht auf dem Stift wandern kann.

Rechte Rolle

Der Durchmesser der Rolle beträgt 13 mm. Die rechte Rolle hat ebenfalls ein höheres Gummi – 7,5 mm gegenüber dem Alten mit 6,5 mm. Die Höhe über Alles war mit 8,5 mm gegenüber dem alten mit 8 mm ebenfalls anders, allerdings mit einer ganz anderen Geometrie, denn eine Seite des Metallkerns steht ca. 0,5 mm über dem Gummi , während die andere Seite etwas eingesunken ist.

Ob das so sein sollte und aus welchem Grund hat sich mir bis heute nicht erschlossen. Jedenfalls habe ich die neuen Rollen dann mit viel rumprobieren auf die vorgesehenen Stifte installiert und mit den Sprengringen befestigt.

Der erste Test zeigte dann auch, das sich alles so bewegte, wie es sollte. Abhören und Spulen war in beide Richtungen wieder möglich. Eine Hörpielkassette zum Testhören eingelegt ließ auch die Geschichte erklingen. Aber vom Gefühl her waren die Stimmen nicht konsistent und schwankten in der Wiedergabe. Auch war bei eingelegter Kassette ein leichtes periodisches Schleifgeräusch zu hören.

Tools

Die Abgleichanleitung aus dem Service Manual gibt vor, eine Kassette AT751263 mit einem konstanten Sinuston von 3150 Hz abzuspielen und damit die Capstangeschwindigkeit zu justieren. Diese Kassette scheint es nicht mehr zu geben, wie übrigens auch alle anderen Tools, die im Service Manual von Akai für das GX-75 MKII/ GX-95 MKII vorausgesetzt werden.

Meßkassetten

Als Alternative habe ich mir einen Satz Kassetten von

hanspeterroth

aus der Bucht besorgt. Die insgesamt 6 Kassetten bieten Hilfestellung bei den mechanischen und elektrischen Abgleicharbeiten.

1. Vollspur-Pegeleinstellung bei 315 Hz, Bandfluss 250nWb/m entspricht einem Pegel von -2,1dB oder 606 mV
2. Dolbyeinstellung 400 Hz Bandfluss 200nWb/m ANSI oder 218 nWb/m DIN
3. Kopfhöheneinstellung 1 kHz (-10dB) – bespielter Rasen zwischen den Spuren
4. Gleichlauftest 3150 Hz -10dB
5. Azimutheinstellung 10 kHz -10dB Vollspur
6. Frequenzgangmessung von 31,5 Hz – 18 kHz , 17 Bursts a‘ 12 Sek.

Nun kann man natürlich auf die Aussteuerintrumente vertrauen und danach versuchen, die Abgleicharbeiten mit obigen Bändern durchzuführen, aber das ist sehr unsicher. Denn ohne Frequenzgenerator, Oszilloskop und Millivoltmeter wird der Abgleich kaum korrekt gelingen.

Software statt Meßgeräte

Als günstige Alternative kann ich aber den Softwarenachbau eines legendären Meßgerätes, dem Nakamichi – T 100, empfehlen. Diese Software ist gegen eine geringe Gebühr im Microsoft Store unter dem Namen“NAK T-100″ verfügbar. Damit lassen sich fast alle oben aufgeführten Meßaufgaben über eine einfach zu bedienende PC Anwendung ausführen. Vorausgesetzt man verfügt über eine brauchbare Soundkarte und Messkassetten.
Auch hierbei gibt es wieder die ein und andere Falle, in die man tappen kann.

Die Soundkarte

Die Impedanzanpassung der Soundkarte und der angeschlossenen Geräte kann zum Glücksspiel werden. Ich verwende eine ESI Juli PCI Steckkarte. Angegeben ist deren Eingangsimpedanz mit ca. 10 KΩ. Die Ausgangsimpedanz des Line-Out vom AKAI GX-75 soll bei ca. 150 Ω liegen. Also sollte man davon ausgehen können, dass beim Anschluß des Tapes an den Eingang der Soundkarte der Wert der Ausgangsspannung nicht beeinträchtigt wird. Soweit die Theorie. In der Praxis sieht es so aus, das die Ausgangsspannung regelrecht zusammenbricht, und zwar von 386 mV auf 278 mV. Wenn man damit dann in der Software die Werte zur Justage des Tapedecks verwenden möchte, hat man mit Sicherheit keinen Erfolg.

Wie habe ich dieses Problem gelöst ? Ich verwende nicht den Line-Out Anschluß sondern stattdessen den Kopfhörerausgang des Tapedecks. Der KH Ausgang lässt sich mit dem Volumeregler des Tapedecks leicht anpassen. Ich habe die Ausgangsspannung des KH Ausgangs auf 388 mV. , bei einem Eingangssignal von 70 mV, eingestellt. Diese 388mV liegen auch am Line Out an. Bei Anschluß an den Eingang der Soundkarte bleibt der Wert stabil, denn der KH Ausgang hat eine Impedanz von 8 Ω. Darüber hinaus lässst sich so auch ein Versatz zwischen der ausgegebenen Spannung und dem angezeigten Spannungswert in der Anwendung im PC ausgleichen. So lässt sich z.B. die am Eingang der Soundkarte (mit Millivoltmeter gemessener Wert von 388 mV) in der Anwendung „hinjustieren“ indem der Volumeregler des KH im Tapedeck auf den real existierenden Wert von 388mV in der Anwendung eingestellt wird.

Justieren der Software für Messungen am Tapedeck

Korrektur elektronischer Fehler

C502 als Pufferkapazizät für IC 501

Auch die Ingenieure bei Akai waren nicht ganz perfekt. Es gibt einen echten Fehler in der Schaltung .

Das IC 501 hat zwei Pufferkondensatoren C501 und C502 auf der positiven und negativen Versorgungsspannung. C502 ist auf der Platine falsch herum gedruckt, so dass der Pluspol des Kondensators an der negativen Versorgungsspannung anliegt. C501 und C502 sind je 22uF/10V Elkos. Ich habe beide Kondensatoren gegen Würth 22 uF/35V Polymerelkos ausgetauscht.

In den beiden Dolby-Schaltungen mit dem Schaltkreis CX20187 sollte man 6 Elkos durch ungepolte Kondensatoren ersetzten. Sony empfiehlt im Datenblatt vom CX20187 für diese Kondensatoren eine Toleranz von 5%, was mit Elkos schwer zu realisieren ist. Akai hat für diese Werte Elkos verwendet, obwohl diese Wertebereiche in der Regel mit ungepolten Kunststoffkondensatoren realisiert werden und auch im Sony Design vorgesehen sind.

Die 6 Elkos sind im Servicemanual des AKAi GX-75 MKII mit folgenden Werten angegeben:

1. 1. C306, C306‘ = 470 nF oder 0,47 uF
  2. C307, C307‘ = 150 nF oder 0,15 uF
  3. C309, C309‘ = 220 nF oder 0,22 uF

Ich habe aus meinem Bestand obige Kondensatoren mit dem Rastermaß 5 mm von WIMA von Hand selektiert, so dass die Abweichung zwischen den Kanälen und zu den Sollwerten besser als 2% sind.

Überprüfen des Gleichlaufs

Messung des Gleichlaufs mit Referenzkassette

Der Gleichlauf lässt sich am PC mit der NAK T-100 messen. Dafür erforderlich ist eine Referenzkassette mit einem Testton von 3000 Hz oder 3150 Hz. Eine solche Kassette ist in dem Satz von Hans-Peter Roth enthalten. Die Geschwindigkeit verändert sich in engen Grenzen mit +/- 3 Hz über die gesamte Abspieldauer der Kassette. Man macht alles richtig, wenn man die Geschwindigkeit in der Mitte, also bei etwa gleichen Wickeln auf dem linken und rechten Dorn, auf 3150 Herz einstellt. Die Gleichlaufschwankungen liegen im Bereich der urprünglich von Akai angegeben Grenzwerte.

Kopfarbeiten

Im Idealfall stimmt die Kopfgeometrie. Die Überprüfung und ggf. dann erforderliche Justage ist mit äußerster Vorsicht durchzuführen. Wenn der Kopf erst einmal richtig verstellt ist, lässt er sich kaum mit den verfügbaren Mitteln wieder korrekt einstellen.

Voraussetzung für den nach Service Manual durchzuführenden Abgleich ist die korrekte mechanische Einstellung von Antrieb und Kopfgeometrie. Stimmt in der Mechanik etwas nicht, lässt sich dass durch den Abgleich auch nicht korrigieren.

Für die finale Einstellung der bandsortenspezifischen Vormagnetisierung und Wiedergabelevel (Punkte 9, 10, 11 und 12 aus der Liste oben) bin ich wie folgt vorgegangen. Ich verwende für die drei Typen Fe, Cr und Me folgende Hersteller/Typen:

Maxell UD1 für Ferro, TDK-SA für CrO2 und TDK MA für Metall.

Ferro-Normalkassette einlegen, Vr701, Vr701b, Vr751, Vr751b auf Mittelstellung drehen
Calibration Button drücken, Front BIAS und Levelregler auf Mittenstellung
Vr701 und Vr751 /b so einstellen, das die Calibration bei 0dB steht
Crome-Kassette einlegen, Calibration Button drücken, und prüfen, ob die 0dB Einstellung über den Regler Vr722 eingestellt werden kann
Metall-Kassette einlegen, Calibration Button drücken, und prüfen, ob die 0dB Einstellung über den Regler Vr723 eingestellt werden kann
Dieses Vorgehen iterativ wiederholen, bis alle drei Kassettentypen in etwa gleich gut eingestellt sind.

8. März 20268. März 2026

NAD C325BEE Integrierter Verstärker – kleiner Defekt, große Wirkung

Daten aus dem Hifi-Wiki:

Hersteller: NAD
Modell: C 325 BEE
Typ: Vollverstärker
Baujahre: 2006 – 2009
Farben: Graphite, Titan
Fernbedienung: ja (RS5)
Leistungsaufnahme:
Abmessungen: 435 x 100 x 290 mm (BxHxT)
Gewicht: 8 kg
Neupreis ca.: 450 Euro

Anschlüsse

Anzahl der Eingänge: (alle Cinch)
- Disc
- CD
- Video
- Aux
- Tuner
- 2x Tape In (alle Line-In: 220 mV, 20 kOhm)
- MP Input (für MP3- und andere portable Player 3,5 mm Klinke an der Frontseite)
- Main-In (730 mA, 20 kOhm)
- IR Input
Anzahl der Ausgänge:
- 2x Tape Out (80 Ohm)
- Kopfhörer (6,3mm Klinke)
- Pre-Out
- IR Output
- 12V Trigger Output

Technische Daten

Dauerleistung (bei Klirrfaktor)
- 8 Ohm: 2x 50 W
- 4 Ohm: 2x 50 W
Dynamikleistung
- 8 Ohm: 2x 110 W
- 4 Ohm: 2x 160 W
- 2 Ohm: 2x 220 W
Gesamtklirrfaktor: 0,02% (20 – 20.000 Hz)
Dämpfungsfaktor: > 160 (8 Ohm, 50 Hz)
Frequenzgang: 20 – 20.000 Hz (±0,2 dB)
Signalrauschabstand: 100 dB (1 W), 117 dB (Nennleistung)
Klangregelung:
- Bass: ja
- Höhen: ja
Loudness: nein
Subsonic: nein
Mute: ja (auf FB)
Direct/Line-Straight: ja (Tone Defeat)
Stereokanaltrennung:

Weitere Daten bei „Hifi-Engine“: [1]

Besondere Ausstattungen

Soft Clipping (2x 68 W)
Holmgren Ringkerntrafo
Feed Forward Schaltung vor Endstufe aus der MASTER Serie
BEE Clamp Technologie
NAD Power Driv

Die Produktbeschreibung von NAD und das Service Manual liefern alle erforderlichen Informationen um das Gerät zu bearbeiten. Die Beschreibung des Fehlers hörte sich nicht weiter schlimm an. Nach dem Einschalten kam das Gerät nicht aus dem Protection-Mode. Erst nach mehrmaligen Aus- und wieder Einschalten ging das Gerät auf „Grün“ und gab das zugeführte Audio Signal aus. Verzerrungen waren durch Hinhören nicht feststellbar.

Zunächst hatte ich die Kondensatoren um den Protection IC44 (uPC1237HA) in Verdacht und diese einfach mal getauscht: C420, C421 und C422 alle Elkos um den IC herum. Aber das war es nicht….. das Gerät musste dann erst mal warten, ich hatte anderes zu tun.
2 Jahre später störte das rumliegende Gerät dann doch. Zum Wegwerfen aber eindeutig zu schade, denn alle Eingangs- und Ausgangsbuchsen sind vergoldet, der mechanische Aufbau im Vergleich zu den früheren NADs sehr gut strukturiert und aufgeräumt, man könnte es auch servicefreundlich nennen. Die Fernbedienung ist auch noch da, und das Gerät ist in einem ordentlichen optischen Zustand.
Fehlerbild war noch immer gleich. Etwas systematischer bin ich erst einmal die Abgleichanleitung durchgegangen. Bei der Einstellung des Ruhestroms des linken Kanals lief alles gut. Nur beim rechten Kanal floß von vornherein kein Ruhestrom, Anzeige 0,00 mV ? Die Prüfung des am Ruhestrom beteiligten Widerstandsnetzwerks ergab einen hochohmigen Wiederstand R137, sollte nominal 10 Ω haben, war aber „unendlich“. R137 war schnell ersetzt, und der Fehler damit dann auch verschwunden.

Die Messungen des Pre-Out Signals sah nicht sehr hochklassig aus. Intermodulation & Noise war viel zu hoch.

Um der hohen Qualität des NAD C325BEE gerecht zu werden, habe ich dann noch ein komplettes Recapping durchgeführt. Die Netzteil Pufferelkos kommen jetzt von EPCOS und Nichikon, die kleineren Elkos sind Panasonic FC, zum Teil Würth Polymer Elkos (für die kleineren Pufferelkos) und die Elkos bis 10μF im Signalweg wurden gegen WIMA MKS ausgetauscht.

Zum Abschluß erfolgte dann noch einmal ein genauer Abgleich aller Spannungswerte entsprechend der Anweisung im Servicemanual.

Die Verzerrungsmessungen am Schluß bestätigen dann die qualitative Verbesserung:

Zu den Messungen auch noch ein paar Fotos aus dem Inneren des Verstärkers nach dem Umbau:

Endstufe mit 2SA1943 und 2SC5200 — Endstufen mit 2SA1943 und 2SC5200

6. März 202615. März 2026

Reparatur NAD-2100: Recapping & Relais und Transistor Ersatztypen

Ein typischer NAD Endverstärker aus den späten 80er Jahren.

Die Daten:

Hersteller: NAD
Modell: 2100 PE
Typ: Endstufe
Baujahre: 1988 – 1989
Hergestellt in: Taiwan
Farbe: Anthrazit
Leistungsaufnahme: 330 VA
Abmessungen: 435 x 106 x 385 mm (BxHxT)
Gewicht: 9,5 kg
Neupreis ca.: 398 US-$, 800 DM

Anschlüsse

Anzahl der Eingänge: 2 Cinch Stereo
- NORMAL Input (R=10kOhm, C=600pF; 850mV)
- LAB Input, umgeht die Vorstufe und Lautstärkeregler
Anzahl der Ausgänge: 2 Lautsprecherpaare, über Relais geschaltet

Technische Daten

Dauerleistung (bei Klirrfaktor)
- 8 Ohm: 60 W (0,03%)
Dynamikleistung
- 8 Ohm: 200 W
- 4 Ohm: 250 W
Gesamtklirrfaktor: < 0,03%
Dämpfungsfaktor: >100 (8 Ohm, 50 Hz)
Frequenzgang: 3 Hz bis 80 kHz (+0 / -3 dB)
Signalrauschabstand: 100/117 dB 1/50 W

Weitere Daten bei „Hifi-Engine“: [1]

Besondere Ausstattungen

Brückbar:
- Dauerleistung
  - 8 Ohm: 100 W
- Dynamikleistung
  - 8 Ohm: 500 W
  - 4 Ohm: 660 W
Bis zu 30 Ampere Spitzenstrom

Das offensichtliche: Lautsprecherrelais mit Kontaktproblemen

Bisher habe ich zwei dieser Geräte auf dem Tisch gehabt. Bei beiden gab es Kontaktprobleme bei den Lautsprecherrelais vom Typ VB-24MB-TV3 von Takamisawa. Hierfür gibt es 2 mögliche Abhilfen:

1. Kontakt 61 Spray von Kontakt-Chemie
nach dem vorsichtigen Abhebeln der Deckel der Relais lässt sich das Spray problemlos und gezielt an die Kontaktflächen sprühen. Nach mehrmaligem betätigen der Lautsprecher-Umschalter verschwinden die Aussetzer komplett. Dies funktioniert allerdings nur, wenn die Relais vom Gehäuse her auch geöffnet werden können, ansonsten siehe 2.

2. Ersatz der LS-Relais
Die von NAD eingesetzten Relais, laut Service Manual Typ VB-24MB-TV3 von Takamisava (5A, DPST, 24V=, NO). Als Ersatz kommen hier in Deutschland die 2 poligen Versionen aus der OMRON G2RL Serie in 24V in Frage, also die Typen G2RL-2A(-HA, -PW1), G2RL-2A4. Ebenfalls in Frage kommen die Typen G2RL-2(-HA, -PW1), G2RL-24, G2RL-2-ASI, allerdings müssen dann die Pins 1 und 2 entfernt werden. Vorteil der OMRON G2RL Serie ist eine erhöhte Belastbarkeit von 8A.
Bei Ersatz der Relais sollte man allerdings auch die Treiberseite im Auge behalten. Die Relais werden über die Widerstände R627 und R631, je 470 Ω, mit 24 Volt Spannung und ca. 30 mA versorgt, was einer Treiberleistung von ca. 700 mW entspricht. Beide Widerstände sitzen auf der kleinen Platine an der Vorderseite bei den Bedienelementen. Die G2RL Relais dagegen haben eine Treiberleistung von 400 mW bzw. nur 250 mW für die High Sensitivity Modelle. Für die Relais mit 400mW sollten R627 und R631 auf 770 Ω (820 Ω) und bei 250 mW auf jeweils 1200 Ω geändert werden. Wer komplett andere Relais einsetzen möchte, z.B. 12V Typen, der muss auf jeden Fall die Widerstände R627 und R631 neu kalkulieren und entsprechend der Leistung und Arbeitsspannung der Relais anpassen.

Treiber-Widerstände für die Lautsprecherrelais R627 und R631

Omron G2RL-2A4 als Ersatz der alten Relais

Und wenn Transistoren kaputt sind ?

Dann wird es schwieriger und zeitraubend, denn insgesamt sind im NAD 2100 65 Transistoren verbaut. Darüber hinaus ist die Qualität des NAD 2100 Service Manuals eher schlecht. Baugleiche Modelle, was den Endstufenteil betrifft, sind im NAD 7100 (Receiver) und im NAD 3100 realisiert. Das Service Manual vom 3100 ist deutlich besser, denn dort sind neben der Schaltung auch Spannungswerte angegeben.

Es gab mehrere Baustellen, bzw. defekte Halbleiter. Um im Falle eines defekten NAD 2100 überhaupt voranzukommen, ist es erforderlich, einen Strombegrenzer in die 220V Leitung einzubauen. Dazu verwende ich eine 220V 60W Glühbirne in der Zuleitung. Am Verhalten der Lampe lässt sich auch relativ gut erkennen, ob es gravierende Fehler gibt, z.B. Kurzschlüsse, oder ob der Verstärker sich relativ normal verhält. In der Regel leuchtet die Birne direkt beim Einschalten für wenige Sekunden stark auf, bis die Elkos aufgeladen sind. Danach glimmt die Lampe nur noch dunkel.

Ohne ein Spannungsmessgerät geht gar nichts. Der NAD 2100 hat eine Schutzschaltung, die intern die Spannungen überwacht und bei Fehlersituationen die Lautsprecherrelais abschaltet, so dass die Lautsprecher keinen Schaden nehmen. Wenn alles in Ordnung ist, leuchtet die Protection LED beim Einschalten für einige Sekunden. Erlischt die LED und es lässt sich ein leichtes Klicken vernehmen, ist erstmal alles in Ordnung und die Lautsprecherrelais schalten frei.

Aber auch in diesem Fall heisst das nicht, dass intern wirklich alles in Ordnung ist. Auf dem linken Kanal war alles korrekt, aber auf dem rechten Kanal lagen ca. 1 V Gleichspannung auf der Lautsprecherklemme. Die Ursache dafür zu finden war ziemlich aufwendig, denn ich bin von hinten nach vorne vorgegangen und der Fehler lag vorne im Bereich der Differenzverstärker, die aus den Transistoren Q401 und Q403 gebildet werden. Bei Q401 handelt es sich um einen Dual Transistor 2SA1239G / PNP und Q403 Dual Transistor 2SC3066G / NPN. Defekt war ein Transistor im Q403. Diese sechsbeinigen Transistorpaare mit Originalteilen zu ersetzen, ist fast unmöglich, bzw. unverhältnismäßig teuer. Als Ersatz habe ich statt dem 2SC3066G vorhandene 2SC1845 Transistoren eingesetzt, wobei ich aus einer größeren Anzahl 2 Exemplare mit weitgehend identischer Gleichstromverstärkung selektiert habe. Sollte der 2SA1239G defekt sein, können dafür Transistoren 2SA992 eingesetzt werden.
Bei vermuteten defekten Transistoren im Leistungsteil sollte man als ersten Schritt alle Transistoren am Kühlkörper lösen und auslöten und mit einem Transistortester prüfen. Wenn Q425 /Q426 – 2SC3423Y – OK sind, sollte nur der wieder eingelötet werden.
Danach kann man das Gerät über die Glühbirne wieder einschalten. Wenn dann die Protection nicht aktiv bleibt, kann man messen, ob auch wirklich 0V (+- 0,1V) an den Lautsprecherklemmen anliegen.

Ist das nicht der Fall, kommt man nicht drum herum, jeden einzelnen Transistor im betroffenen Kanal zu überprüfen, also auszulöten und mit dem Transistortester prüfen. Dioden können mit einem Multimeter in der Schaltung geprüft werden. In Flußrichtung müssten über die Dioden ca. 0,6 – 0,7V Gleichspannung anliegen.

Wenn also ohne die Leistungstransistoren alle Spannungen erst mal soweit korrekt sind, können die Leistungstransistoren wieder installiert werden. Einige der Leistungstransistoren sind allerdings nicht mehr erhältlich, daher führe ich in der Tabelle unten auf, welchen Ersatztypen in meinem Fall erfolgreich eingesetzt wurden.

Device	Polarität	Originaltyp	Ersatztyp	Lieferant
Q425, Q426	PNP	2SC3423Y	2SC3423Y	Kessler Elektronik
Q433, Q434	PNP	2SA1011E	2SA968B	Kessler Elektronik
Q435, Q436	NPN	2SC2344E	2SC2238	Kessler Elektronik
Q437, Q438	PNP	2SA1302 2SA1386	2SA1943	Kessler Elektronik
Q439, Q440	NPN	2SC3281	2SC5200	Kessler Elektronik
Q441, Q442	NPN	2SD1238LS	2SD1047	Kessler Elektronik
Q443, Q444	PNP	2SB922LS	2SB817	Kessler Elektronik

Farbenlehre zur Tabelle: Kessler hat die Transistoren im Angebot, die der gleichen Farbe entsprechen. Grün sind alle Typen, die ich eingesetzt habe. Schwarz sind alle Typen, die im Original eingesetzt sind.

Recapping: Ersatz ALLER Elkos

Insgesamt sind im NAD 2100 50 Elkos verbaut. Die Elko-Tausch-Kur hat sich auch schon beim NAD3020, NAD1240 und NAD 325BEE als ‚heilsam‘ erwiesen. Der Frequenzgang hat sich dadurch deutlich linearisiert und die Verzerrungswerte entsprechen wieder den ‚Sollwerten‘ von Neugeräten.

Natürlich ist der Tausch nicht einfach nur Tausch 1:1 sondern auch mit einer Verbesserung der technischen Umsetzung verbunden, denn die verwendeten neuen Kondensatoren werden nicht nach wirtschaftlichen sondern überwiegend nach technischen Gesichtspunkten ausgewählt. Für die dicken Pufferkondensatoren C507/C508 – 10.000 μF / 80V wären Ersatztypen mit gleichen Werten deutlich kleiner als die Alten. Da ich aber diese Kondensatoren mit 15.000 μF / 80V ersetzt habe, wird der verfügbare Raum komplett ausgenutzt. Die neuen Kondensatoren passen so gerade noch in das Gehäuse.

Die neuen Pufferkondensatoren von Cornell Dubilier und Nichikon

Die übrigen Kondensatoren werden entsprechend ihrer Funktionalität ausgewählt. Für Stütz- und Entstörkondensatoren werden Aluminium-Polymerelkos eingesetzt, für alle übrigen Elkos kommen Panasonic FC Typen zum Einsatz.

Panasonic FC Elkos für die Schaltungsfunktionen

Die gemessenen Werte sind deutlich besser als die Spezifikationen aus den NAD Katalogen.

13. April 20251. Juni 2025

Backes und Müller BM12 Restaurierung und Verbesserung

Ein eBay Schnäppchen, hier in Hamburg von einem netten Menschen abgeholt, der gerne wollte, dass die guten Stücke in liebevolle Hände übergehen.
Da ich zu der Zeit aber andere Prioritäten hatte, mussten die beiden BM12 etwas länger bei Schwiegervater im Keller zwischenlagern. Da jede Box um die 60 – 70 KG wiegt, holt man sich die Teile auch nicht mal so eben ins Haus.

Die nächsten Schritte für die Restaurierung werden sein:

1. Prüfung der Elektronik

2. Prüfung der Lautsprecher Chassis

3. Massnahmen

Mein Paar Backes & Müller BM12 Classic, erste Generation

Mitteltöner mit erneuerter Schaumstoffsicke SR 116/5 ( Müller Sicke)

Die Schaumstoffsicke des Mitteltöners war bereits zerfallen, oben ist die fertig installierte Ersatzsicke zu sehen. Impedanz der Schwingspule ist 8 Ω (R= 6,3 Ω), die Sensorspule hat 255 Ω.

Prüfung der Elektronik

Um zunächst die einzelnen Verstärkermodule zu prüfen, greife ich auf eine Resteverwertung einer ausgeschlachteten BM6 zurück. Folgende Teile habe ich revidiert und auf einem Alublech montiert, so daß es bequem auf den Schreibtsich passt und alle notwendigen Meß und Einstellarbeiten durchführbar sind:

1. Trafo aus einer BM6

2. Netzteil (Platine Version ) aus einer BM6

Die Trafodrähte mit der Hochspannung (Braun/Schwarz/Gelb) sind in der Regel am Netzteil nicht angelötet, damit ich mit dem Testbett auch im eingeschalteten Zustand relativ gefahrlos arbeiten kann. Wenn ich die Hochspannungsgeneratoren prüfen muss, löte ich die 3 Trafodrähte vorher an. (und anschließend wieder ab)

3. Backplane bzw. horizontales Mainboard

4. Dauernd installiert: Frequenzweiche aus einer BM6 , leider ohne Versionsmarkierung

Testvorgehen

Zum Testen der Module gehe ich wie folgt vor:

Sichtkontrolle oben & unten:
1. Auffällige Bauteile: Verschmort, aufgebläht, gebrochen, Sengspuren ?
2. Rückseite: Schlechte Lötstellen, lose Leiterbahnen, Unterbrechungen, Kurzschlüße
Einstecken und beim ersten Einschalten Luft anhalten
1. Gibt es Rauchzeichen ?
2. Bleiben Netzteil & Steuerplatine an ? Schaltet die Standby LED auf ‚Ein‘ ?
Messen der Gleichspannung am Lautsprecherausgang ( erster Pin rechts neben der Steckposition der Platine)
1. Lassen sich wenige mV messen ? Gut !
2. Lässt sich keine Spannung messen ? Schlecht ! Dann vor dem Relais messen ! Evtl. ist das Relais hochohmig geworden oder schaltet nicht
3. Wenn Ausgangsspannung > 100 mV, dann den Regler der Gegenkopplung gegen Masse stellen.
4. Geht die Gleichspannung dabei zurück, ist der IC auf der Platine defekt
5. Wenn eine Gleichspannung < 50 mV messbar, dann den Ruhestrom prüfen, ggf. neu justieren.
6. Wenn sich beim Aufdrehen des GK-Reglers ohne Signal keine Gleichspannungsänderung am Ausgang ergibt, sollte der Verstärker funktionieren.
7. Ein Eingangssignal lässt sich leicht auf dem Mainboard am dritten Pin rechts neben der Steckposition der Platine einspeisen. An den Ausgangspin schliesse ich den +Pol meines Testlautsprechers an, der andere Pol kommt an Masse bzw. GND.
8. Wenn sich durch öffnen des GK Reglers und Anlegen eines Signals am Eingang im LS etwas tut, ist soweit erst mal alles in Ordnung

Das Herz der BM6: Die Verstärkermodule

Leider sind alle Verstärkermodule in meinen beiden BM12 von der Version 6.263, d.h. sie haben alle noch die Metall-ICs.

Es gibt verschiedene Versionen der Verstärkermodule. Diese unterscheiden sich geringfügig in einzelnen Schaltungsvarianten, hauptsächlich aber im verwendeten IC Typ und der Verwendung je nach TT, MT oder HT. Bis zur Platinenversion 6.263 scheinen die ICs in der Bauform TO-99 /CAN8 Verwendung zu finden. Darüber, also ab Version 6.265 (?) oder höher werden ICs im Plastikgehäuse im Format DIP 8 verwendet. Da es die ICs NE5534, SE5534 und HA-1-2505/2515 in der Bauform TO-99/CAN8 praktisch nicht mehr gibt, ist es notwendig, entweder Module mit dem modernen IC Typ zu nutzen, oder einen Adapter von DIP8 auf TO-99 zu verwenden. Die Beschreibung meines Adapters zur Verwendung von DIP 8 ICs statt der TO-99 bzw CAN 8 ICs kommt weiter unten.

Da ich eine Sammlung von Platinen in der Version 6.267 hier noch rumliegen habe, will ich in der Zwischenzeit diesen Satz umbauen, so dass ich die erforderliche Bestückung von 2 * TT, 1*MT, 1*HT und 1 * SHT daraus zusammenbauen kann um damit dann die einzelnen Lautsprecherchassis in den BM12 zu testen.

Bisher habe ich: 5* TT und 1 * MT, d.h. ich muss einmal HT und einmal SHT aus je einem TT Modul umbauen.

In einer vorigen Schaltungsversion sind die Unterschiede der Module für TT, MT und HT aufgeführt:

Oberer Wert: TT
Mittlerer Wert: MT
Unterer Wert: HT

Werte in Klammern sind den real vorhandenen Platinen entnommen.

Bauteil	TT	MT	HT & SHT
IC 201	NE5534 (AN)	NE5534 (AN)	HA-1-2515-5
C201 (siehe R202)	(180 Ω)	(180 Ω)	1 uF / 100V
C202	4n7 (10n /22n)	2n2 ( 10n / 22n)	2n2
C203	22p wg. NE5534	22p wg. NE5534	NA
C206	100u/40V Bip.	100u/40V Bip.	10u/40V Bip.
R202 (siehe C201)	180 Ω	1k2 (180 Ω)	Poti. 4k7
R204	680 Ω	220 Ω (470 Ω)	10k (NA)
R208	NA	1k	1k
R209	470 Ω	10k	10k
R210	10 k	220k	220k
R215	0,47 Ω (0,56 Ω)	0,82 Ω	0,82 Ω
R216	0,47 Ω (0,56 Ω)	0,82 Ω	0,82 Ω

Folgende Bauteile werden generell durch neue und bessere Komponenten ersetzt:

1. P202: Piher PT15 5k linear liegend für den Ruhestrom
2. P201: Piher PT10 4k7 linear stehend für den GK-Regler und die Position R202 bei HT und SHT Modulen
3. Die Elkos an Position C206 werden durch Bipolare mit 100 uF bzw 10 uF ersetzt
4. Die seltenen 36V Relais werden durch elektronische Schalter (Solid State Relais) auf N-Channel MOSFET Basis mit einem RDSon von ca. 2 * 3 mΩ ersetzt
5. Die Zenerdioden D204/D205 sind in der Realität meist 0,5W 10V Typen und werden durch 1,3 W 15V Typen ersetzt

Die Besonderheiten der HT und SHT Module

An den Positionen 4 & 5 des Steckboards stecken die Hochton- und Super-Hochton Verstärker Module. Sie sind u.a. an dem extra Potentiometer Position R202 zu erkennen. Die Auswirkungen der Veränderung des Widerstandes R202 zwischen 4k7 und null Ω sind unten in den Bildern zu sehen. Wenn 4k7 wirken, ist dort ein Tiefpass, d.h. die hohen Frequenzen ab ca. 5 kHz werden abgeschwächt. Dreht man den Widerstand R202 dagegen zu null Ω, gibt es keine Filterfunktion und auch die hohen Frequenzen werden durchgelassen. Diese Funktion ist wichtig, um die Resonanzen der Alukallotte des 38 mm Hochtöners und des Superhochtöner mit der 19 mm Alukallotte zu dämpfen.

Adapterplatine für TO-99 zu DIP8

Leider gab es die kleinen Platinchen nur für sehr viel Geld bei europäischen Anbietern und für deutlich weniger Geld in China, dafür musste ich dann 10 Tage warten.

Um die Adapter zu verdrahten, habe ich in einen Hartholzklotz acht 0,8 mm Löcher im TO-99 Format gebohrt, so daß ich dadrin die Enden von Widerständen leicht fixieren kann. So wird das Verlöten der Drahtenden zu einer relativ leichten Aufgabe, und doch dauert das ganze Vorbereiten und Durchführen der Löterei insgesamt mehrere Stunden.

Frisch aus China eingetroffen: TO-99 zu DIP8 Adapterplatinchen

Widerstände brauchen nicht so lange Drähte

Adapter in Position auf den Verstärkerplatinen

Ersatz der 36V Relais durch SSR

Mit Hilfe des MOSFET Gate Treibers SI8752, einem 10kΩ Widerstand und zwei N-Kanal Mosfet von Toshiba -TK100E10N1 mit je 2,8 mΩ RDSon- sind die SSRs zum Ersatz der 36V Relais aufgebaut.

Mini Board für SSR Ersatz des 36V Relais

SI8752 MOSFET Treiber für Solid State Relais

Die Abmessungen der SSR Platine passen zum alten Relais

… es muss nur ein Loch neu gebohrt werden.

Ersatztyp für den Operationsverstärkers IC201 – NE5534AN ?

Einige Beobachtungen beim Ausmessen und Testen der Verstärkermodule kamen mir verdächtig vor. Mit unterschiedlichen Operationsverstärkern zeigten die Module auch unterschiedliches Verhalten. Zum Beispiel liessen sich durch Gleichspannung am Verstärkerausgang erzeugte Membranbewegungen beobachten. Ebenso zeigten Verzerrungsmessungen mit den verschiedenen ICs unterschiedliche Messwerte.

Der NE5534AN (die Originalbestückung), zeigte bis zu 0,7 Volt Gleichspannung an PIN 6 und damit auch eine entsprechend hohe Gleichspannung am Verstärkerausgang. Die Verzerrungsmessungen liegen alle in engen Grenzen, wobei aber TL081 und OPA227 ein wenig herausragen. Der TL081 zeigt aber nur deswegen gute Werte, weil im oberen Frequenzbereich seine Verstärkung abfällt.

Der OPA227 dagegen ragt positiv heraus, weil er im Vergleich die niedrigste Gleichspannung (Offset) an Pin 6 aufweist und zum Anderen die besten Verzerrungswerte zeigt.

Letzendlich habe ich mich für den IC OPA1655 von Texas Instruments/Burr Brown entschieden, da dieser IC in nahezu allen Audio-Anwendungsfällen hervorragende Ergebnisse zeigt.

Weitere Fehler – sporadische Störungen beim Mitteltöner

besonders bei höheren Lautstärken waren sporadische Störungen in Form starker Verzerrungen in einem der Mitteltöner zu bemerken. Da der Fehler nicht permanent auftrat war die Ursachenforschung schon sehr aufwändig. Folgende Fehlerquellen wurden Schritt für Schritt ausgeschlossen:

1. Verstärkerfehler – durch Tausch der Verstärkermodule, der Fehler blieb

2. Verkabelung vom Verstärker zur Schwingspule inklusive Schwingspule selbst: Durch Überbrückung der Gegenkopplungspins am Verstärkermodul wurde die Gegenkopplungsphysik umgangen: Der Fehler trat nicht mehr auf

3. Fehler liegt in der Gegenkopplungsphysik: Verkabelung oder Gegenkopplungsspule (z.B. lose Spule) oder Wackelkontakt dort.

-> hier lag der Hase im Pfeffer: Um an die Rückkopplungsspule heranzukommen, musste die Dustcap des Mitteltöners entfernt werden. Das funktioniert bei dem ursprünglich von Backes und Müller verwendeten Kleber (Braun/Orange) am besten mit einem normalen Haarfön in niedrigster aber heißer Stufe. Der Kleber wird dann „beweglich“ und kann mit einer scharfen Pinzette oder Skalpel vorsichtig entfernt werden.

Der Blick in das Innere der Mitteltöner-Schwingspule sieht dann so aus:

Blick in die Schwingspule des Mitteltöners

An der Rückkopplungsspule war nichts auffälliges festzustellen: Die Spule selbst war fest eingeklebt und alle Anschlußdrähte waren ebbenfalls fest.

Bei Untersuchung des Anschlußfeldes der Geggenkopplung konnte ich das Fehlverhalten dann aber provozieren. Bei bestimmten Bewegungen war die Rückkopplung plötzlich weg, bei Bewegungen zurück kehrte sie dann wieder….

Wackelkontakt von der Rückkopplungsspule zum Anschlußfeld

Ich konnte durch Widerstandsmessungen dann den braunen Draht mit einem Kabelbruch am Ende der Verklebung mit der Membran ausmachen. Durch vorsichtiges Abisolieren und Verlängerung mittels Verlötung konnte der Fehler korrigiert werden.

Der somit wieder korrekt arbeitende Mitteltöner sieht jetzt so aus:

Keine Hochsspannung am HT und SHT und doch spielen sie ?

Bevor ich mich dem Abgleich des Gesamtsystems widme, wollte ich erst einmal gleiche Verhältnisse zwischen beiden Boxen herstellen, also alle Regler auf den Frequenzweichen voll aufgedreht, und die GK Regler auf Mittenposition gestellt. Leider spielte jetzt eine Box deutlich lauter als die Andere.

Messungen mit dem Scope zeigten dann, dass die HT und SHT Chassis um den Faktor 1,65 lauter waren….. irgendwie ein komischer Fehler. Messungen an den Versorgungsspannungen zeigten lediglich um 9 Volt am Hochvoltanschluß, wo eigentlich 280 V sein müssten. Zuerst vermutete ich einen Fehler in der Vorverstärkerplatine in den HT und SHT Modulen selbst, also schnell den HT zerlegt und alle Bauteile nachgemessen: Alles in Ordnung ! Weitere Überlegungen gingen dann doch hin zum Netzteil, denn es war ja auch die Hochspannungserzeugung vom SHT betroffen.

Letzlich erwies sich der 33KΩ Widerstand an der 190 V Trafowicklung als der Schuldige: Durch Hitze hatte sich sein Lötauge gelöst, so dass der Widerstnd zwar noch an seinem Platz war, aber einseitig keinen Kontakt mehr hatte.

Nachlöten hat auch diesen Fehler behoben, und die 280V Gleichspannung für die Gegenkopplung des HT & SHT war wieder da und damit die Pegel wieder korrekt einstellbar.

12. Februar 20256. März 2026

Philips MFB Bass – Standalone Aufbau als Subwoofer

Bass Chassis mit Rückkopplungsfunktion

Anfang der 1970er Jahre hat die Firma Philips/Valvo kleine aktive Kompaktboxen auf den Markt gebracht, die einen erstaunlich kraftvollen und verzerrungsarmen Bass abgeliefert haben. Das besondere an diesen Boxen liegt in der Technik der speziellen Basschassis. Die Chassis mit der Typbezeichnung:

- AD 8065/MFB
- AD 7066/MFB
- AD 8067/MFB
- AD 8167/MFB
- AD 81671/MFB
- AD 10100/MFB
- AD 12100/MFB

verfügen als gemeinsames Kennzeichen über einen Beschleunigungssensor (Accelerometer), der fest mit dem Schwingspulenträger der Chassis verbaut ist. Dabei handelt es sich um ein Bauteil mit ca. 3 cm Durchmesser, auf dem der Sensor, sowie 2 Widerstände und ein FET-Transistor angebracht sind.

MFB Beschleunigungssensor: PXE – Element

Auszug aus dem Schaltplan einer Philips MFB Box mit AD8065/MFB

Um die Signale des Sensors zu verwenden, wird eine Komparatorschaltung benötigt, die mit relativ wenig Aufwand erstellt werden kann. Da alle Chassis den gleichen Sensor verwenden, lässt sich die gleiche Regelungselektronik für alle Chassis einsetzen.
In Hamburg gab es damals das Elektronik Fachgeschäft ‚Statronic‘ im Eppendorfer Weg. Die schienen gute Beziehungen zur Fa. Valvo zu haben, ebenfalls in Eppendorf ansässige Tochter von Philips.
Ich konnte damals zwei AD 81671/MFB für ca. 30 DM pro Stück erwerben, die hatten dort eine ganze Palette stehen, zusammen mit passenden Frontplatten aus Spanholz. Das schönste dabei aber: Es gab auch ein kleines Heftchen mit einer Schaltung des Komparators, sowie einen Werbeprospekt mit den Daten der aktuellen Chassis von Philips.

Aus diesen Zutaten habe ich mir später ein 2.1 Satelliten/Basssystem zusammengebaut, allerdings war ich mit dem Bass nie wirklich zufrieden. Das lag aber nicht am Design oder dem Aufbau des Systems, sondern an mangelnden Messmöglichkeiten für die abschliessende akustische Feinjustage.

Heute habe ich die nötigen Einrichtungen dafür: Einen leistungsfähigen Windows PC, eine gute Soundkarte (ESI-Juli) und ein gutes Meßmikrofon (Minidsp UMIK-1), und das zeigt dann folgendes Bild:

MFB Rückkopplung in Aktion (Schwarze Kurve)

Der Bass ist in einer quadratischen Box mit 32 cm Kantenlänge eingebaut, das entspricht einem Nettovolumen von ca. 20 Litern. Die mit der MFB Schaltung erzielte Schalldruckkurve ist oben in schwarz zu sehen, ohne Rückkopplung ergibt sich die rote Kurve. Hinweisen möchte ich auch auf den kleinen Buckel bei 2,5 kHz: Dort ist bereits zu sehen, das die Regelung greift, denn wenn man es zu weit treibt, dann beginnt das System mit 2,5 kHz deutlich zu schwingen. Falls das Schwingen zu früh einsetzt, lässt sich mit dem Kondensator C8 (330nF) Abhilfe schaffen. Solange der Wiedergabebereich unterhalb von 200 Hertz bleibt, hat das auf die gewollte Regelung nur einen geringen Einfluß. Man kann auch versuchen, durch verschiedene Werte von C8 einen akzeptablen Kompromiss zu finden.

Die untere Grenzfrequenz liegt bei ca. 32 Hz (-3dB) gegenüber dem Maximum bei ca. 100 Hz. Die Messung erfolgt in ca. 20 cm Abstand zur Membran um Raumeinflüße auszuschalten.

In der gleichen Box und an der gleichen Elektronik angeschlossenes 18 cm Chassis AD 8067 zeigt ebenfalls sehr schön den Gewinn durch die Regelung.

Die Elektronik

Die Komparatorschaltung ist ursprünglich rund um einen IC vom Typ NE5533 entwickelt worden. Diese ICs sind aber nicht mehr zu bekommen. Alternativ lassen sich aber nahezu alle zweifach Opamps einsetzen, z.B. TL072, TL082 oder NE5532.
Folgendes Bild zeigt die Schaltung aus dem Heftchen von Statronic:

OriginalSchaltplan von Statronic (Single Supply)

Zur Verwendung der 8 poligen OPAMPs habe ich eine neue Platine entwickelt, die darüber hinaus für eine duale Spannungsversorgung mit +/- 15 Volt ausgelegt ist.

Komparator Schaltung mit DIP-8 Fassung und Dual Supply

C11 muss in jedem Fall ein bipolarer Elko oder ein ungepolter Folienkondensator sein, da am Ausgang keine Gleichspannung anliegt.

Bei Interesse kann ich noch einige PCBs dieser Schaltung abgeben.

Hier noch ein paar Bilder der realisierten Lösung:

Testaufbau: Netzteil, Comparatorschaltung und Quad 405 Endstufe

Netzteil 2*15V Festspannungsregler, 5 Watt

Anschlußfeld über RCA/Cinchbuchse auf gemeinsamer Masse

Weiterführende Informationen:

Wireless World September 1981 – Acceleration Feedback Loudspeaker

Steckbrief: Philips RH 532 Electronic MFB

Service Manual für Philips 22 AH 587 (Chassis AD81671/MF4) Holländisch

23. Januar 20247. April 2024

Restek Preamp V2 Reparatur und Upgrade

Im Laufe der letzten Monate habe ich eher durch Zufall mehrere Geräte der Firma Restek ins Haus bekommen. Es begann mit den Restek-Thorens Minimodulen, über die ich einen Beitrag erstellt habe. Danach habe ich in ebay zufällig einen Restek Sixtant gefunden, der defekt war, und für eine relativ geringe Summe in meinen Besitz gelangte. Der in diesem Beitrag behandelte Vorverstärker Restek Preamp V2 wurde mir durch Frank B. angeboten. Er war durch meine Webseite auf mich aufmerksam geworden, und fand, dass auch ein defekter Preamp V2 zu schade wäre, um ihn einfach zu entsorgen. Ob ich dieses Gerät denn haben wolle, um es wieder zum Leben zu erwecken ?

Klar wollte ich….

In der Gewissheit, daß der Inhaber der Firma Restek, Adrianus Elschot, auf sehr nette und flotte Weise Unterstützung leistet, wenn man denn freundlich fragt (info@restek.de) habe ich dort um ein Servicemanual oder Schaltplan gebeten und auch prompt einen Schaltplan erhalten. Den werde ich hier aber nur auszugsweise veröffentlichen, denn er ist geistiges Eigentum der Fa. Restek.

Im Internet ist über das Modell Preamp V2 relativ wenig zu finden. Es gibt kaum verwertbare Informationen darüber. Aber worauf ich hinweisen will: Für fast alle jemals bei Restek produzierten Geräte existiert ein Programm zur ‚Wiederbelebung‘. U.a. für die Vorverstärker Preamp V1, V2 und V2a bietet die Firma Restek einen Upgradeservice an! Und das für Geräte, die Anfang der 1980er Jahre auf den Markt gekommen sind. Das nenne ich wirklich nachhaltig und ganz in meinem Sinne.

Aber zurück zu Frank B.’s Preamp V2. Wie unten zu sehen ist, lassen sich neben Tuner, Tape und Phono (magnetisch) weitere 2 Geräte anschliessen. In Ermangelung einer Bedienungsanleitung kann ich hier nicht alle Funktionen erklären. Ein wenig Licht ins Dunkel bringt ein Sonderdruck des Magazins Audio aus dem Jahre 1979. AUDIO_V2_1979

Die Bauteile sind mir schon aus der Bearbeitung der Minimodule positiv aufgefallen: Extrem hochwertige und stabile Bedienelemente sowie wertige vergoldete Ein- und Ausgänge. Das Konzept des abgesetzten Netzteiles zur Minimierung von Störquellen im Gerät wurde damals konsequent umgesetzt. Leider ergab sich hier auch die Fehlerquelle für den Ausfall des Gerätes. Die Steckverbindung, im besonderen der Stecker der Spannungszuführung mit der gleichgerichteten Spannung auf der Rückseite des Gerätes, hatte nur noch schlechten Kontakt. Durch Austausch des Steckers ließ sich der VV schon mal wieder einschalten.

Über die Jahre etwas erschlaffte Buchse für die Spannungszuführung

Im weiteren Verlauf der Reparatur habe ich die Verbindung zwischen externem Netzteil und Vorverstärker dann komplett neu hergestellt.

Das Netzteil

Das vorhandene Netzteil scheint nicht das Originalteil zu sein. In diesem speziellen Fall ist das Netzteil mit einem 12 W Trafo mit 2 * 15V AC aufgebaut. Wie im Schaltplan zu sehen, wird daraus eine Gleichspannung erzeugt, die durch eine 5W Zenerdiode (1N5366) auf einen Wert von 39V DC begrenzt wird. Danach geht es per dünnem zweiadrigen Kabel über obigen Stecker an der Rückseite des VV in das Gerät. Dort erfolgt dann die Aufbereitung der Betriebsspannung für die ICs (30V DC) und die Relais (24V DC) mit dem Stabilisierungsbaustein uA723.

Nachdem das Netzteil und die Verbindung zum Gerät wieder instand gesetzt waren, zeigte ein Funktionstest, dass die Line-Eingänge gut funktionierten, es aber Probleme im Phono Teil gab.

Eine erste Messung (hier Intermodulationsverzerrungen) zeigte dann doch gravierende Unterschiede zwischen den beiden Kanälen im Line Verstärker.

Intermodulationsverzerrungen im Line Verstärker

Um es vorweg zu nehmen: Der von mir durchgeführte Upgrade hat die Fehler und Alterungserscheinungen im Gerät beseitigt. Im folgenden Bild ist schon das Ergebnis quantitativ zu sehen:

und in Zahlen

Durchführung der Reparatur und Upgrade

Ich habe mich nicht lange mit intensiven Ursachenforschungen herumgeschlagen. Mein Vorgehen war schon festgelegt, bevor ich den VV überhaupt in Händen hatte:

Austauschen aller Elkos – Aluminium, besonders aber Tantal-Typen – gegen gleichwertige, aber qualitativ bessere Polymer Elkos. Das soll insbesondere dem Signalverhalten zu Gute kommen.
Austausch der signalverabeitenden ICs vom Typ NE5534AN. Hier beschränke ich mich allerdings auf die relevanten Phono- und Line-Verstärker.
Intensive Reinigung der Platine, der Anschlüsse, Schalter und ggf. Potis.

Austauschen aller Elkos

Die Elkos kommen je Kanal einmal vor, das heißt, es werden alle aufgeführten Kondensatoren zweimal benötigt. Insgesamt 25 Stück.

C1 -15u/25V Würth Polymer
C3 -47u/35V Würth Polymer
C10 -220u/25V Panasonic Polymer
C28 -22u/35V Würth Polymer
C33 -4,7u/63V WIMA MKP
C50 -100u/25V Würth Polymer
C52 -4,7u/63V WIMA MKP
C55 -100u/25V Würth Polymer
C56 -47u/35V Würth Polymer
C58 -470u/25V Panasonic Polymer
C67 -47u/35V Würth Polymer
C75 – 100u/25V Würth Polymer
Cxx – 100u/25V Würth Polymer (1*)

Elkos und Tantals im Kopfhörerverstärker

Beim Nachmessen der ausgebauten Elkos war ich denn doch etwas überrascht: Nicht einer der alten Elkos oder Tantals zeigte Werte abseits der Spezifikation. Sollte diese Aktion jetzt doch keinen Erfolg zeigen ?

Austausch der signalverabeitenden ICs

Bei dieser Aktion habe ich mich dann doch selbst beschränkt.
Aus dem Schaltplan geht hervor, das es insgesamt vier funktionale Module auf dem Mainboard des VV gibt:

Phonoverstärker mit IC1-L und IC1-R vom Typ NE5534AN
Treiber für den Tape-Out Anschluß mit IC4-L und IC4-R vom Typ NE5534N
Kopfhörerverstärker mit IC7-L und IC7-R vom Typ NE5534N
Line-Verstärker mit IC8-L und IC8-R vom Typ NE5534AN

Für mich relevant sind erst einmal die Phonosektion und der Line Verstärker. Im Phonoteil habe ich (weil vorhanden) zunächst einmal OPA227 ICs eingesetzt. Dies hat dann direkt dazu geführt, das beide Kanäle eine korrekte RIAA Kurve wiedergegeben haben, was vorher nicht der Fall war. Also war eines der ausgebauten ICs defekt.

Im Line-Verstärker habe ich dagegen ICs von National Semiconductor vom Typ LME49710 eingesetzt, wurden auch von Texas Instruments hergestellt.

Beim Reinigen der Platine sind mir dann auch einige verdächtige Lötstellen und Leiterbahnen aufgefallen, die ich entsprechend nachgelötet bzw. durch Drahtbrücken verstärkt oder eine ‚Umleitung‘ gelegt habe. Auch zeigte das Lautstärkepoti ein unerklärliches Regelverhalten. Mein Ohmmeter zeigte am Massepin des Potis noch einen Widerstand von ca. 8 KOhm an. Das wurde natürlich durch eine Drahtbrücke direkt gegen den Sternpunkt der Masse korrigiert. Ganz zum Schluß ist mir beim ’spielen‘ mit meinem Multimeter dann aufgefallen, dass die Phono Eingangsbuchse des rechtens Kanals gar keine Masseverbindung mehr hatte.

Anpassungen des Netzteils

Die permanente und sinnlose Verpulverung an Energie in der Zenerdiode (39V) im Netzteil hat mich gestört. Die ZD muss einiges an Energie vernichten, was nur in Wärme umgesetzt wird. Daher habe ich eine andere Stabilisierungsschaltung installiert.

Zum Einsatz kommt eine Standardschaltung des LM317T, regelbarer Spannungsregler für positive Spannung zwischen 1,25 und 37V. Mit der richtigen Beschaltung kann der Baustein aber auch Spannung bis zu mehreren Hundert Volt stabilisieren.

Entscheidend ist das Verhältnis von R1/R2. Bei den genutzten Werten ergibt sich eine Spannung von 39,8 V.

Das scheint im Aufwand jetzt doppelt gemoppelt, denn im Restek VV regelt ein ua723 die Spannung auf + 30V für die ICs.

Aber warum nicht.

Zusammenfassung

Zusammenfassend kann ich feststellen, dass bei so alten Geräten immer mehrere kleine Fehlerchen dazu führen, das die Spezifikationen des Gerätes nicht mehr eingehalten werden. Es war z.B. noch möglich, Platten über den Phonoverstärker wiederzugeben, obwohl die Buchse des rechten Kanals keine Masseverbindung mehr hatte, weil diese Verbindung durch die Verkabelung im Plattenspieler über den linken Kanal erfolgt ist. Auch die Lautstärke liess sich noch regeln, allerdings nicht ganz gegen Null, und mit seltsamen Aussetzern.

Da die ausgebauten Kondensatoren alle noch innerhalb der Spezifikation waren (Kapazität und ESR sahen gut aus) vermute ich, dass ein Großteil der verschlechterten Werte auf schlechte Kontakte bzw. fehlende Masseverbindungen zurückzuführen sind.

In weiteren Aktionen werde ich mir noch mal das Verhalten der Relais ansehen und die ICs OPA227 und LME49710 versuchsweise gegen ICs vom Typ OPA1611 austauschen.

Update vom 17.02.2024:

Der Austausch der Relais vom Typ OMRON G2V-2, DC24 ist jetzt erfolgt. Nach einigem Suchen und Vergleich der Parameter habe ich mich für die Relais von American Zettler AZ822-2C-24DSE entschieden. Von der Bauweise sind sie mit den Omron wohl identisch, allerdings ist der Strombedarf der AZ822 deutlich geringer als der G2V-2: Statt 500 mW werden nur 200 mW je Relais benötigt. Das spart in Summe bei drei Relais 1 Watt Belastung des Reglerbausteins uA723.

Austausch der Relais gegen AZ822-2C-24DSE

Die AZ822 sollen darüber hinaus auch goldlegierte Kontakte und einen geringen Kontaktwiderstand von kleiner 50 milliOhm haben.

Die große Überraschung ergab sich nach abschließenden Messsungen nach dem Austausch der Relais.

Meine Entscheidung zur Wahl des OPA1611 habe ich jetzt revidiert und stattdessen den OPA604 für die Line Sektion eingesetzt. Es scheint, daß nicht alle Opamps ohne Probleme mit der Single-Voltage Implementierung des Restek V2 zusammenpassen.

Hier noch einmal der Grund für meine Entscheidung zum OPA604:

Opamp OPA604 aktueller Favorit (17.02.2024)

In der Phono-Sektion hatte ich OPA227 installiert. Die funktionierten soweit auch. Die OPA1611 funktionieren in der Phono Schaltung leider nicht. Ein Schritt zurück auf die ursprünglich installierten NE5535AN zeigt dann wieder beste Meßwerte, so daß ich in der Phono Sektion bei diesem OPAMP bleibe.

Nach meiner subjektiven Meinung ist der Klang des Vorverstärkers jetzt ganz hervorragend, auch zum Beispiel im Vergleich zu meinem NAD 1240 Vorverstärker .

Der Restek Preamp V2 hat eine bessere räumliche Wiedergabe. Die Sänger und Instrumente lassen sich wie festgenagelt im Raum lokalisieren. Dies mag auch daran liegen, dass sich im Restek Preamp die Ausgangspegel der Kanäle durch kleine Trimmer auf exakt gleiche Werte einstellen lassen.

Update vom 05.03.24:

Nachdem ich den NAD 1240 mit einem OPA1656 ‚upgegraded‘ habe, gilt die obige Aussage nicht mehr. Der NAD1240 klingt jetzt doch mindestens gleich gut, wenn nicht gar besser, aber ……. was beim NAD1240 gut funktionierte, könnte ja auch beim Restek VV helfen.

Einsatz von OPA1655

Ich habe jetzt alle ICs mit dem OPA1655 ersetzt. Die Messwerte sind sehr gut, im Vergleich zu OPA1656 im NAD 1240 sogar teilweise deutlich besser:

Sowohl die Messwerte als auch der Hörvergleich zeigen eine hohe Qualität beider Geräte nach den Upgrades, obwohl die Messungen für THD und IMD beim Restek VV besser aussehen. Das Rauschverhalten des Restek ist etwas schlechter, auf dem Niveau sind das aber wirklich nur Nuancen.

18. März 202316. Mai 2024

QUAD 405 Restauration und Upgrade

Dieser Beitrag beschreibt die Restauration des QUAD 405 bzw. QUAD 405-2. Die Anregungen dazu gab es von P.J. Walker (Link) und Keith Snook (Link) sowie Bernd Ludwig (Link).

Folgende Modifikationen werden in diesem Beitrag beschrieben:

Umbau der Eingangsstufe
1.1 Operationverstärker: LM301(405), TL071(405-2) zu OPA604 bzw. OPA627
1.2 Eingangsstufe Verstärkungsfaktor
1.3 Entkopplungsmaßnahmen
Ausgangsstufe
2.1 Schaltungsanpassungen
Netzteil
3.1 Dual Mono Netzteil mit virtueller Erde (Dual Mono Supply with virtual Ground)
Einschaltverzögerung und Schutzschaltung mit MOSFET SSR

Umbau der Eingangsstufe

Der Umbau der Eingangsstufe bildet das Kernstück der Verbesserungen sowohl für den QUAD 405 mit dem LM301 Operationsverstärker als auch dem 405-2 mit dem TL071 OP.

Der Empfindlichkeit der modifizierten Eingangsstufe mit den unten angegebenen Werten liegt bei 1V und entspricht damit den heute gängigen Ausgangspegeln verfügbarer Vorverstärker und sonstiger Quellen.

Pos.	Wert	Mod. Wert	Layout M1	Layout M2
C1	680nf	680nf	unverändert	unverändert
R1	220k	220k	unverändert	unverändert
C2	100uf (Bipolar)	100uf polar	Elko +Pol auf GND oder 2 *Tantal 50uf, gegenpolig auf GND	Elko +Pol auf GND oder 2 *Tantal 50uf, gegenpolig auf GND
C2B	–	3,3uf	parallel zu C2	parallel zu C2
R3	22k	22k	Verbindung zu IC Pin 2 bei R3 auftrennen und von R3 Draht zum GND ziehen	Neues Loch in die GND Verbindung auf Höhe R3 bohren und dort R3 verlöten.
R4	22k	3k3	R4 entfernen und mit 3k3 ersetzen	R4 entfernen und mit 3k3 ersetzen
R5	4k7	4k7	unverändert	unverändert
C3	3p3	–	entfernen	NA
R6	330k	22k	R6 entfernen und mit 22k ersetzen	R6 entfernen und mit 22k ersetzen
C4	47nf	680nf	muss gleicher Wert wie C1 sein	muss gleicher Wert wie C1 sein
R10	1k8/560	NA	R10 entfernen, Drahtbrücke einsetzen	R10 entfernen, Drahtbrücke einsetzen
R12	3k3	2k7	R12 entfernen und 2k7 einsetzen	R12 entfernen und 2k7 einsetzen
C6	1000pf	1000pf	unverändert	unverändert
IC1	Pin3	Pin3	Bei Pin3 Leiterbahn auftrennen und mit Draht Verbindung zur Kreuzung C1/R3 herstellen	Bei Pin3 Leiterbahn auftrennen und mit Draht Verbindung zur Kreuzung C1/R3 herstellen

Eingangsstufe Modifikationen des 405 Boards (M1):

M1 Board modifizierte Eingangsstufe Bestückungsseite

Auf den M1 Boards existiert noch ein Designfehler. Das Zobel/Boucherot Glied am Ausgang (C12 und R39) ist mit dem GND Segment der Eingangsstufe verbunden. Normalerweise macht das keine Probleme, solange die Module im Gehäuse eingebaut und verdrahtet sind, da dann die beiden GND Segmente (beiden Seiten von R2) über die Verkabelung und Verbindung zum Gehäuse (Eingangsstufe und Verstärkermasse) miteinander verbunden sind. Allerdings macht das Probleme, sobald die Module ausgebaut werden und bspw. zu Messzwecken anders verdrahtet werden. Dann kann diese Konstellation zu Problemen führen, bspw. Verzerrungen und im schlimmsten Fall Rauchzeichen durch den Widerstand R2 (10 Ohm). Zur Abhilfe habe ich die GND Verbindung von R39 aufgetrennt und R39 über einen Draht zur Verstärkermasse (Power GND) verbunden.

Die fehlende Verbindung beider GND Segment macht sich ebenfalls bemerkbar, indem die Offset Gleichspannung am Lautsprecherausgang, die normalerweise kleiner 1 mV ist, auf ca. 5 mV bis 10 mV ansteigt. Daher ist bei Arbeiten an den Modulen R2 zu überbrücken, dann treten keine Probleme auf. Diese Brücke ist bei Einbau der Module im Gehäuse aber unbedingt wieder zu entfernen, um Brummschleifen zu vermeiden. Dies gilt für beide Modulversionen, M1 und M2.

M1 Board Eingangsstufe Modifikationen Lötseite

M1 Board Modifikationen Eingangsstufe Lötseite Pin3

Eingangsstufe Modifikationen des 405-2 Boards (M2):

M2 Board Modifikation Eingangsstufe Lötseite

M2 Board Modifikation Einggangsstufe Bestückungsseite

Weitere Modifikationen nach Keith Snook DCD Mod3

Folgende Themen werden noch ergänzt:

Beschreibung der DCD Mod3 Details

Umbau M1 Modul zu M2

Dual Mono Netzteil mit virtueller Erde
(Dual mono Supply with virtual Ground)

Keith Snook hat diese Modifikation des Originalnetzteiles des QUAD 405 excellent auf seiner Seite beschrieben. Siehe „ https://keith-snook.info/quad-405-2-dual-psu.html“

Ich werde hier einiges seiner Beschreibung übersetzen und wiederverwenden.

Ein aktiver Erdungskreis stellt sicher, dass die ± Versorgungsspannungen beim Laden und Entladen der Netzteilkondensatoren mitverfolgt werden, und verhindert so Schläge beim Ein- und Ausschalten.
Der Einbau separater „erdfreier“ Netzteile in jede Verstärkerhälfte ermöglicht die Verwendung eines aktiven Erdungskreises, wie er beim QUAD306 und QUAD606 vorhanden ist ~ Dieser Schaltkreis sorgt für eine aktive Korrektur der Spannung am „Mittelabgriff“ der Netzteilkondensatoren und stellt die Versorgung sicher. Spannungen werden beim Ein- und Ausschalten verfolgt, um Knack- und Schlaggeräusche zu vermeiden. Im Idealfall verhindert der virtual Ground auch jegliche Gleichspannung am Ausgang der Verstärkermodule.

Zum Aufbau der virtual Ground Schaltung habe ich ein PCB entwickelt, dass die gesamte neue Netzteilelektronik enthält. Um die Schaltung beim Einbau problemlos verdrahten zu können, wird die komplette Bestückung ‚ auf den Kopf ‚gestellt, d.h. die Platine ist oben, während die dicken Glättungskondensatoren mit 4 * 10000 uF nach unten zeigen. Die Komponenten für den virtual Ground sind oben auf der Platine angeordnet, ebenso alle Kabelverbindungen, was die Verdrahtung und Installation sehr vereinfacht.

Schaltung Dual Mono Supply mit virtueller Erde

PCB DMS Q405 PCB — PCB für das neue Netzteil

DMS_Q405 Bestückungsseite — Netzteile Platine Draufsicht

DMS_Q405_PCB_Bottom — Netzteilplatine Unterseite

Jeder Kanal erhält ein separates Netzteil mit einer einzelnen Sekundärwicklung des originalen QUAD Netztrafos. Die GND Verbindung zur Mittenabzweigung des Netztrafos wird nicht mehr genutzt. Die Sekundärwicklung wird über eine 4A/T Sicherung angeschlossen. Somit können die Sicherungen auf den Verstärkermodulen entfallen. Mit der Eingangssicherung können die oben gelb umrandeten Komponenten entfernt und die auf der Platine montierten Sicherungen umgangen werden. ~ Die ±-Stromanschlüsse können direkt an die mit roten und schwarzen Punkten markierten Punkte angeschlossen werden. ~ Die 100-nF-Kondensatoren C15 und C16 können im Stromkreis belassen werden oder durch größere Polycaps an gleicher Stelle ersetzt werden, in dem die Sicherungen angebracht waren.

Sicherungen auf den QUAD Modulen entfernen

Ebenso können die anderen gelb umrandeten Komponenten (DIAC, TRIAC und Widerstände der Crowbar Schutzschaltung des QUAD-M2 Moduls entfernt werden, da die Schutzfunktion durch das Netzteil selbst erbracht wird.

Einschaltverzögerung und Schutzschaltung mit MOSFET SSR

Jedes Quad 405 Modul erhält eine eigene Schutzschaltung. Diese Schaltung basiert auf einer Idee von Elliot Sound Products und ist mit dem speziellen Steuerbaustein SI 8752 realisiert, der sehr niederohmige Power-Mosfets ein und ausschaltet. Damit ist ein Solid State Relais (SSR) realisiert, welches sehr gut in der Audioelektronik eingesetzt werden kann, da die Isolation zwischen Steuer und Schalteinheit sehr hoch ist. Die verwendeten Power Mosfets haben im eingeschalteten Zustand einen Durchgangswiderstand von ca. 2,5 mΩ, was deutlich weniger ist, als bei einem vergoldeten Relaiskontakt.

Bei Anwendung des SI8752 ergibt sich folgende Grundschaltung:

Für die Nutzung als Einschaltverzögerung und DC Schutzschaltung habe ich die Grundschaltung um ein paar Bauteile erweitert und dafür ein eigens PCB entworfen, das sehr schmal ausgeführt ist, um es problemlos in dem Gehäuse des Quad 405 unterbringen zu können.

Die Anschlüße Vin1 und Vin2 gehen an die Sekundärwicklung des Netztrafos, der Punkt an R3 wird mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden. Sobald die Netzspannung eingschaltet wird, lädt sich der Kondensator C2 über R4 auf, bis ein Niveau erreicht ist, dass den Transistor/Mosfet Q1 durchschaltet. damit wird auch der Ausgang des SI8752 freigeschaltet, so dass die Drain-Source Strecken der angeschlossenen Power MOSFETs durchgeschaltet werden, und damit wird der Verstärkerausgang an den Lautsprecherausgang geschaltet .

Sobald an R3 eine Gleichspannung größer als (+/-) 3V anliegt, wird Q4 gegen GND gezogen, und damit sperrt dann auch Q1, so dass der Verstärkerausgang vom Lautsprecherausgang getrennt wird, und die Gleichspannung den angeschlossenen Lautsprechern keinen Schaden zufügen kann.

Realisierung der Schutzschaltung mit eigenem PCB:

Schutzschaltung PCBs — Schutzschaltung Einbau im QUAD 405 Gehäuse

Als Power Mosfets setze ich von Toshiba die Silicon N-channel MOSFETs TK100E10N1 ein. Der DRAIN Anschluß des MOSFETs ist mit der Kühlfahne verbunden, so dass die Kühlfahnen durch Verschraubungen einen super Kontakt zu den Lautsprecherbuchsen herstellen, und auf der Gegenseite ein M4 Kabelschuh zur Verbindung zum Verstärkerausgang genutzt wird.

Zwei QUAD 405 im Urzustand von 1976

Gerade sind zwei QUAD 405 (erste Modelreihe) bei mir eingetroffen. Äußerlich und innerlich sehen beide Verstärker noch erstaunlich gut aus. Darüber hinaus spielen beide ohne erkennbare Beeinträchtigungen.

Alleine auf Grund der Messungen und erster Hörtests würde ich die Geräte so lassen, aber der Blick in das Innere zeigt doch einen erheblichen Handlungsbedarf. Einige Kondensatoren sind aufgebläht und zeigen Ausblühungen, teils sind die verzinnten Leiterbahnen korrodiert. Davon einige Bilder:

BDY74 als Endtransistoren, Ptot: 117W, ICmax:15A, Umax: 150V

Hergestellt in 1976, Teilweise sind Bauteile aus 1974 verbaut

Die Aufarbeitung beider Geräte werde ich hier nach Fortschritt weiter beschreiben.

Das bleibt von den Originalbauteilen übrig, wenn DCD-MOD3 umgesetzt wird.

Umbau zum Quad M2 Modul -> 15 Ohm || 22 uH bei R37

Nach Umbau beider Verstärker ergeben sich nach Einbau im Gehäuse die unten aufgeführten Meßwerte. Zum Vergleich für die Qualität der Messungen ist auch die Loopback Messung – also direkte Verbindung zwischen Ausgang und Eingang der Soundkarte – aufgeführt. Daraus ist zu erkennen, daß die Verstärker selbst weniger Störungen hinzufügen als die nackten Kurven vermuten lassen, denn die Störungen im Verbund des PCs mit Soundkarte und Verkabelung werden eben auch mit verstärkt.

Messwerte nach Umbau beider Quad 405 zu Quad 405-2 und DCD-Mod3

Frequenzgang der 4 Kanäle -mit der Loopback Messung – zu beachten ist die Skalierung. Die Abweichung ist besser als 0,3 db zwischen 20 Hz. und 20 kHz.

18. März 202326. März 2023

QUAD 57 Elektrostaten (ESL 57) Restauration

Besonders interessant finde ich die von der Firma QUAD in den 50er bis 70er Jahren entwickelten elektrostatischen Lautsprecher (ESL 57).
Ich hatte das Glück, im Jahre 2014 ein paar QUAD 57 ESL über ebay zu erwerben. Optisch waren die beiden Flächenstrahler eine Herausforderung.
Die ESLs waren ursprünglich einmal weiss, mit schwarzem Holz.
Die Vorbesitzer waren offensichtlich Raucher, die Front Grills sind entsprechend gelb eingefärbt.
Die ESLs haben die Seriennummern:
ESL1 : 51454, Baujahr 1980
ESL2: 51768, Baujahr 1980

Zustand

Die ESL befanden sich noch im QUAD Originalzustand. Das Gehäuse und die Befestigungen der Grills zeigen keine Spuren von Eingriffen oder Reparaturversuchen.
Nach Abnehmen der Rückwand wird deutlich, dass die letzten 40 Jahre einige Spuren an den ESLs hinterlassen haben:
Das rechte Bass Panel ist beschädigt. Die hintere Staubschutzfolie ist gerissen. Am linken oberen Rand sind deutlich Brandspuren am Rahmen des Treble Panels zu sehen, die anscheinend von einem Durchschlag des Bass Panels herrühren.

Der Bass-Stator scheint ebenfalls beschädigt zu sein. Das Treble Panel selbst scheint nicht beschädigt zu sein. Die Holzleiste an der Brandstelle liegt allerdings nicht mehr Plan, so das die Staubschutzfolie des Treble Panels nicht mehr ganz straff gespannt ist.

Die Frontgrills sehen sehr verschmutzt aus. Ursprünglich waren die einmal weiß, inzwischen sind sie aber braun-gelb.

Frequenzgang der ESLs — ESL Frequenzgänge

Ebendso erstaunlich fand ich die doch geringen Abweichungen des Freuenzganges der beiden Lautsprecher.

Restauration

Die Restauration umfasst eine Überarbeitung aller Komponenten der Elektrostaten.

1. Äußere Gehäuse (Vorder und Rückseite)

2. Hochspannungsnetzteil (EHT)

3. Audio-Transformator

4. Bass Panels und Mittel-Hochton-Panel

5. Anpassung der Hörposition durch neue Ständer

Äußere Gehäuse – Frontgrill

Zunächst habe ich mich um die Frontgrills gekümmert.
Nikotin gehört chemisch zu den Fetten. Mit einem Fettlöser für die Küche verschwindet der ecklige Film im Ausguss der Badewanne. Darunter kommt ein sehr angenehmes ins Elfenbein tendierende Weiss zu Tage. Das ursprüngliche Weiss ist noch eine Nuance heller, aber für ein 35 Jahre altes Gerät sieht der Grill jetzt wieder super aus.

ESL 57 Erneuerte Panels in linker Box noch ohne Abdeckungen

ESL 57 komplett restauriert (linke Box) mit Mikrofon

Die richtige Positionierung der Lautsprecher – Stichwort „Spider-Rails“ bzw. Spinnen-Beine.
Die neuen Seitenteile bestehen aus 26 mm starken, 102 cm hohen Ständern, die mit einem dritten Bein in der Mitte des ESL ein Dreibein-Gestell bilden.
Die Einzelteile wurden vom Tischler aus einer massiven Platte Bambus gesägt und von mir fein geschliffen und geölt. Zur Befestigung der Seitenteile habe ich M4 Buchsen in die Gestelle der ESL’s eingesetzt. Die ESL’s werden dadurch senkrecht aufgerichtet und auf eine Höhe von ca. 33 cm angehoben, so dass sich die Mitte der Panels in etwa auf Ohrhöhe befinden. Die Panels werden durch das dritte Bein auch fast senkrecht aufgerichtet. Damit erfolgt die Schallabstrahlung zum Sitzplatz ‚geradlinig‘ bzw. direkt.

Auf Grund meines relativ kleinen Raumes ergibt sich ein Hörabstand von ungefähr 1,50 – 1,80 Meter, wodurch fast ausschliesslich Direktschall das Hörgeschehen umsetzt.

Der Frequenzgang der ESLs ist in engen Grenzen geradlinig. Unterhalb 200 Herz spielt die Aufstellung im Raum die Hauptrolle, ab 400 Herz verschwindet der Raumeinfluß und die mittleren Panels (Mittel-Hochton-Einheiten) dominieren die Wiedergabe.

Frequenzgang ESL 57 , Entfernung 1 Meter, ca. 1 Watt

Hochspannungsnetzteil (EHT)

Zur Messung der Hochspannungen für die Basspanels und MHT Panels habe ich eine Mess-Sonde mit 1500 MegOhm benutzt, welche in Verbindung mit den 10 MOhm Innnenwiderstand des Fluke DMM einen Spannungsteiler bildet.

Die gemessene Spannung muss mit dem Faktor 151 multipliziert werden um die Panelsspannung zu erhalten. Damit ergibt sich die Spannung am Basspanel mit 33,2 V * 151 = 5013V .
Das erscheint etwas zu gering. Zu beachten ist aber, das die Kapazitätskaskade (Cockcroft-Walton-Schaltung) mit 8 * 10nf Kondensatoren einen sehr hohen Innenwiderstand aufweist, so daß die Belastung mit der Messeinrichtung die Spannung zusammenbrechen lässt. Ich würde schätzen, das die Belastung durch die Messeinrichtung zwischen 10% und 20% Spannungsverlust bewirkt, so daß die real vorhandene Spannung zwischen 5500 und 6000 Volt liegt.
Messung der MHT Hochspannung ergibt 9,32 Volt, was umgerechnet 1407 Volt ergibt, also rund 100 Volt zu wenig wäre.

Da die Hochspannungskaskade in einem Block mit Bienenwachs verborgen ist, habe ich in Eagle ein eigenes PCB entworfen, daß zusätzlich die Enquist Modifikation umsetzt.

Enquist Modifikation

Diese Modifikation stellt Indikatoren zur Verfügung, die anzeigen, wie oft die Panels eine Ladeimpuls ziehen. Ein gesundes Panel lädt jeweils alle paar Sekunden. Ein defektes Panel, oder eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit, führt dazu, dass die Glimmlampe sehr häufig, unter Umständen sogar permanent leuchtet. Das EHT Modul erhält einen separaten Anschluß für jedes Panel, so daß auf einen Blick erkannt werden kann, ob es Probleme bei einem der Panels gibt.

EHT Schaltung

Im Gegensatz zur Originalschaltung sind die Kondensatoren für die Villard-Greinacher Schaltung im Wert verdoppelt, also 20 nF mit 3kV Spannungsfestigkeit, um die Stabilität der gewonnenen Panelspannung zu erhöhen.

EHT PCB

Als letzte Modifikation wird der veraltete Netzanschluss durch eine neue IEC 220 V Buchse ersetzt. Eine Ausführung in Metall in gleicher Bauform wie die alte Buchse wurde bei ebay angeboten.

EHT Restauriert

Der Audio Transformator

Schutzschaltung

11 Zenerdioden BZT 03 C200 und eine Gleichrichterschaltung aus 4 GP02-40. Zusätzlich habe ich eine Neon Lampe mit 100K Vorwiderstand parallel zu einer Zenerdiode geschaltet. Die Leuchte zeigt jetzt an, wenn 200 Volt an der Diode anliegen und damit der „Clipping“ Fall eintritt.

Wenn ich die Schaltung aus dem gleichgerichteten Signal und dem Capping der Spannung ab ca. 2200 Volt anschaue, so handelt es sich dabei um eine gleichgerichtete Spannung, deren Effektivwert zwar genauso gross ist, wie die Wechselspannung, deren Spitze-Spitze Spannung durch die Gleichrichtung aber nur halb so groß ist. Das heisst im Umkehrschluss, dass die Wechselspannung bereits 4400 Volt Spitze betragen muss damit die Spannung durch die Zenerdioden kurzgeschlossen wird.

Schutzschaltung für ca. 4000 V Spitzenspannung

Hier das Clamp-Board mit dem Clipping Indikator fertig eingebaut. Die Neon Lampe habe ich über ein langes Kabel in den Rahmen nach vorne verlegt, so dass die Clipping Warnung vorne durch das Gitter sichtbar ist.

18. März 202326. Juni 2024

QUAD 303 Restauration und Upgrade

Vor ein paar Tagen habe ich 2 QUAD 303 Wracks erworben.

Zustand

Der Zustand ist sowohl optisch als auch technisch niederschmetternd. Aber Herausforderungen sind dazu da, angenommen zu werden.

Frontplatten

Die Faceplates zum Zeitpunkt des Erwerbs aus einem Nachlaß.

Sowohl optisch als auch funktional sind diese Frontplatten nicht mehr zu gebrauchen. Nach diversen Telefonaten (u.a. mit dem sehr freundlichen Herrn Stein von Quad Musikwiedergabe ) hat sich Armand van Ommeren von Quad Revisie in Holland bereit erklärt, mir zwei gebrauchte Faceplates zur Verfügung zu stellen.

Gehäuse

Übersät mit Aufklebern, Kratzern, einigen Roststellen….. benötigen diese sicherlich einen neuen Anstrich. Wie ich den realisieren werde, schiebe ich auf den Zeitpunkt nach der Wiederherstellung der Elektronik auf.

Elektronik

Die Primärsicherung war verbrannt, die Elkos ausgelaufen, das Innenleben der Verstärker stark verschmutzt und zum Teil durch Überhitzung in Mitleidenschaft gezogen. Einfach Einzuschalten habe ich da erst gar nicht probiert. Allerdings besteht Hoffnung, dass die Leistungstransistoren auf dem rückwärtigen Kühlkörper noch in Ordnung sein könnten.

Ausgelaufene Kondensatoren — Ausgelaufene Netzteilkondensatoren

Verschmutzte und teils korodierte Verstärkerplatinen

Verbaut sind für das Netzteil ein NEC 2SD555 und vier RCA 38494 für die Endstufen. Anscheinend hat da schon mal jemand repariert. Leider ist der NEC 2SD555 nicht ausreichend dimensioniert . Gegenüber dem Original RCA 40411 fehlt es deutlich am Kollektorstrom.

Type	RCA 40411	NEC 2SD555	MJ802
Uce	90V	250V	100V
Ic	30A	10A	30A
ft	0,8Mhz	15Mhz	>2Mhz
Ptot	150W	200W	200W

Die zweite Endstufe nutzt noch die komplett originalen Powertransistoren:
1 * 40411 für das Netzeil und 4 * RCA 38494 für die Endstufen. Glücklicherweise sind diese Transistoren laut meinem Transistortester alle in Ordnung, weswegen ich diese Endstufe zuerst bearbeite.

Der 2SD555 wird von mir gegen MJ802 ausgetauscht. Diese Empfehlung für Transistor Ersatztypen stammt aus dem Blog der Firma Dada-Electronics:

Die von mir genutzten Typen sind in grün hervorgehoben:

TR1: 38494 – 2N3055 MJ15003
TR2: 38494 – 2N3055 MJ15003
TR3: 40411 – MJ802
TR100: BC154 – BC560 BC214C
TR101/TR107: BC109 – BC109 BC237C BC184K
TR102/TR103: U17219 – BC546B ZTX304
TR104: U17229 – BC556B ZTX504
TR105: 38496 – BC461 2N5322
TR106: 38495 – BC441 2N5320
TR200: U17229 – BC556
TR210: 38495 – BC441
MR 100/101/105/106 can be replaced by 1N4148

Da ich die Elektronik komplett neu aufbauen werde, muß ich auch die Transistoren TR100 bis TR210 neu beschaffen. Tr105, Tr106 und Tr210 (BC461, BC441) sind zum Teil nur sehr teuer zu bekommen. Daher habe ich nach Alternativen gesucht und auch gefunden:

Position	Type	Pol.	Alternative	Uce
Tr105	38496	PNP	2N4033	80V
Tr106	38495	NPN	2N3019	80/140V
Tr210	38495	NPN	2N3020/2N3019	80/140V

2N4033 und 2N3019 sind Komplementärpärchen. Ich habe die Transistoren zusammengesucht, die ein gleiches Uf aufweisen.

Neue PCBs ?

Für den Neuaufbau benötige ich neue PCBs. Des öfteren habe ich mit dem Designtool „Eagle“ Schaltungen selbst entwickelt oder existierende Schaltungen von Hand in Eagle nachgezeichnet und ein eigenes PCB Layout erstellt. Dieser Aufwand scheint mir hier jetzt doch zu hoch. Die Suche nach fertigen einzelnen (leeren) PCBs für den Quad 303 in Deutschland/Europa war leider nicht erfolgreich, so daß ich dann doch ein Angebot aus Hongkong für relativ wenige Euros genutzt habe. Die Post war innerhalb von 12 Tagen bei mir.

Neuaufbau

Da es durch den sehr kunstvollen Kabelbaum im Quad 303 zu einer schlechten Kanaltrennung und teils schwer zu handhabenden Einstreuungen kommen kann, habe ich mich entschieden, einem Konzept nach Ideen von Dada Electronics zu folgen, und die neu bestückten Platinen quasi frei fliegend zu verdrahten.

Eine Überarbeitung des Quad 303 Schaltplans dazu findet sich hier

Die Idee basiert darauf, die Verbindungen zu den Spannungspunkten 67V, 0V und dem Minuspol der gleichgerichteten Spannung einzeln auszuführen und den Kabelbaum aufzulösen. Das sieht dann im Ergebnis nicht mehr so „schön“ aus, kommt aber den erwünschten audiotechnsichen Verbesserungen zu gute.

Um die drei oben genannten Potentialpunkte gut zugreifen zu können, habe ich eine Art Sammelschiene gebaut, auf der sich drei Sternpunkte mit jeweils 6 Kontakten befinden.

Sammelschiene montiert über dem Gleichrichter

Achtung: Nichts ist Perfekt. Der Bestückungsaufdruck der Transistorsymbole hat die Emitternase durchgehend auf der falschen Seite. Die Positionen der Transistoranschlüsse sind aber korrekt.

Alle Widerstände sind Metallfilm 1% oder 2%, die dicken 0,33 Ohm sind 3W Mox Widerstände. Die Induktivität L100 ist ein Originalteil von Quad aus einem Quad 405 M1 Modul. Es handelt sich um das Quad Teil L12406A (6,8uH), dass ich durch Umbau der 405er M1 Module zu M2 Modulen gewonnen habe. Die Elkos sind Panasonic FC, alle übrigen kleineren Kondensatoren entweder Styroflex, Mika, MKT, MKP oder MKS Typen. Die Dioden sind originale IS920, ebenfalls aus den 405er Umbaumaßnahmen gewonnen.

Montage und in Betriebnahme

Zunächst wird die Stromversorgung aufgebaut. Dazu wird der Gleichrichter installiert und mit dem Trafo verbunden. Der Trafo liefert ca 60-61 Volt Wechselspannung. Nach der Gleichrichtung sollen 83 Volt zur Verfügung stehen.

Verdrahtung Gleichrichter und Glättungskondensator — Verdrahtung auf der Sammelschiene

Für die Verdrahtung werden 6,3mm und 4,8mm Steckverbinder verwendet.

Die Ausgangselkos: Kemet 10.00uf/63V mit 3,3uf WIMA parallel — Die Ausgangselkos: Kemet 10.000uf/63V mit 3,3uf WIMA parallel

Die neue Front ist jetzt optisch und funktional wieder ok. Durch Einsatz eines 230V IEC Sockels mit integriertem Schalter und Sicherung kann das freigewordene Loch der Primärsicherung für eine Monacor RCA/Cinchbuchse verwendet werden. Ich verzichte auf die 4 polige DIN Buchse und setze dort die zweite Cinchbuchse ein.

Abgleich

Die Justage der Spannungen und des Ruhestroms erfolgt Dank der 20 Gang Potis sehr schnell und genau.

1. Einstellung von 67 Volt auf den Verstärkermodulen an den Punkten 1/2 und 8/9 mit dem Poti RV200 auf der Netzteilplatine
2. Einstellen von 33,5 Volt auf den Verstärkermodulen zwischen dem Punkt 5 und 1/2 oder 8/9 mit den Potis RV100 (jeweils Kanal Links und Rechts)
3. Einstellen von 7,5 mV auf den Verstärkermodulen zwischen den Punkten 4 und 6 mit dem Poti RV101. Der Ruhestrom beträgt über den beiden 0,33 Ohm Widerständen dann rund 11,4 mA.

Und was hat es gebracht ?

Die Verstärkermodule spielen auf Anhieb. Die Messwerte für Frequenzgang, Rauschen, Distortion und Intermodulation liegen im Bereich kleiner als 0,03%. Erstaunlich ist in meinen Augen, wie gering die Differenz der Werte zwischen beiden Kanälen ist.

Update vom 26.06.2024 – Anpassung der Eingangsempfindlichkeit

Die originale QUAD 303 Schaltung hat eine Eingangsempfindlichkeit von 500 mV. Das machte einen direkten Hörvergleich zwischen dem 303 und meinen Quad 405 schwierig, da die 405 eine Eingangsempfindlichkeit von 1 V hat. Daher habe ich auch die Quad 303 auf 1V (eff.) umgestellt. Dazu empfiehlt Dada-Electronics folgende Maßnahme:

Verringerung von R108 (22 KΩ) auf 11 KΩ
Vergrößerung von C103 (100 pF) auf 200 pF

Dadurch verbessern sich die Meßwerte ebenfalls:

Verzerrungswerte bei 1V Eingangsempfindlichkeit

Eingesetztes Material / Bezugsquellen

Da die meisten Geräte die ich wieder aufarbeite mehrere Jahrzehnte alt sind, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Verschmutzung sehr hartnäckig ist. Meistens handelt es sich um einen schwer zu beseitigenden Nikotinbelag. Nikotin ist ein pflanzliches Alkaloid, das in natürlicher Form eine farblose bis bräunliche ölige Flüssigkeit ist. Trocknet Nikotin ein, bildet sich ein öliger, später fester bräunlicher Film.

Dieser Belag lässt sich sehr einfach mit einem Fettlöser wieder entfernen. Grillreiniger sind ähnlich effektiv. Ich verwende den Fettlöser der Fa. Becher (Idealo Link)

Die Transistoren 2N3019 und 2N4033 gibt es beim Elektronikversand Reichelt sehr günstig für weniger 1 € das Stück. Alle anderen Kleinsignaltransistoren lassen sich ebenfalls bei Reichelt bekommen.

Der Brückengleichrichter ist ein B420C35A.

Die PCBs habe ich über eBay bei einem Händler in Hongkong geordert. (ebay Link)

Brummeinstreuungen durch den Netzteil-Trafo

Drei Möglichkeiten der Spannungsversorgung !

Die Simulation:

Wie es kam

Erfahrungen: Ersatzteile – woher ?

Ersatzgummi

Idler-Ring

Andruckrollen – Pinch Roller

Linke Rolle

Rechte Rolle

Tools

Meßkassetten

Software statt Meßgeräte

Die Soundkarte

Korrektur elektronischer Fehler

C502 als Pufferkapazizät für IC 501

Überprüfen des Gleichlaufs

Kopfarbeiten

Ein typischer NAD Endverstärker aus den späten 80er Jahren.

Die Daten:

Und wenn Transistoren kaputt sind ?

Recapping: Ersatz ALLER Elkos

Prüfung der Elektronik

Testvorgehen

Das Herz der BM6: Die Verstärkermodule

Die Besonderheiten der HT und SHT Module

Adapterplatine für TO-99 zu DIP8

Ersatz der 36V Relais durch SSR

Weitere Fehler – sporadische Störungen beim Mitteltöner

Keine Hochsspannung am HT und SHT und doch spielen sie ?

Bass Chassis mit Rückkopplungsfunktion

Die Elektronik

Das Netzteil

Durchführung der Reparatur und Upgrade

Austauschen aller Elkos

Austausch der signalverabeitenden ICs

Anpassungen des Netzteils

Zusammenfassung

Einsatz von OPA1655

Umbau der Eingangsstufe

Eingangsstufe Modifikationen des 405 Boards (M1):

Eingangsstufe Modifikationen des 405-2 Boards (M2):

Weitere Modifikationen nach Keith Snook DCD Mod3

Dual Mono Netzteil mit virtueller Erde(Dual mono Supply with virtual Ground)

Einschaltverzögerung und Schutzschaltung mit MOSFET SSR

Zwei QUAD 405 im Urzustand von 1976

Zustand

Restauration

Äußere Gehäuse – Frontgrill

Hochspannungsnetzteil (EHT)

Enquist Modifikation

EHT Schaltung

EHT PCB

EHT Restauriert

Der Audio Transformator

Schutzschaltung

Zustand

Frontplatten

Gehäuse

Elektronik

Neue PCBs ?

Neuaufbau

Montage und in Betriebnahme

Abgleich

Und was hat es gebracht ?

Update vom 26.06.2024 – Anpassung der Eingangsempfindlichkeit

Eingesetztes Material / Bezugsquellen

Dual Mono Netzteil mit virtueller Erde
(Dual mono Supply with virtual Ground)