Markinton zelfbouw-audio page

Cleo 4/Scratch voorversterker

update:29-08-2004


14 november: Vandaag heb ik de bouw van de Cleo 4/Scratch voorversterker op enkele schoonheids foutjes na, afgerond. Deze Cleo 4/Scratch voorversterker wijkt op enkele punten af van het oorspronkelijke project van Triode Dick.  Triode Dick heeft de Scratch en de Cleo 4 in aparte behuizingen met hun eigen voeding gebouwd. Ik heb de Scratch ingebouwd in de behuizing van de Cleo 4. Dien ten gevolge wordt de Scratch gevoed uit de voeding van de Cleo 4, de trafo's waren hierin voorzien. Het betreft een volledig symmetrische dual-mono voeding en versterker. In de separate voeding gebruikt ik 2 Paper In Oil moterrun condensatoren van 8uF en 16uF. In de voorversterker behuizing gebruik als laatste condensator sectie een Black Gate WKZ van 47+47uF/500V per kanaal. De eerste 47uF is voor de Cleo 4 de tweede 47uF voor de Scratch. Tevens heb ik op aanraden van Triode Dick in de Cleo 4 ipv. de Philips B406 Direct Heated Triode een Valvo BAS DHT gebruikt. Inmiddels heb ik ook twee SIF Siemens Ba buizen besteld,die ga ik inzetten.

Hieronder zie je enkele foto's met beschrijving van de diverse stappen in de bouw . Het originele ontwerp is van Triode Dick, met dank hiervoor.

15 november: De voorversterker is sinds gisteren in gebruik, ik had problemen met de gloeispanning van de MU-stage D3A penthode van de lijntrap. Daar ik de D3A's via de 3.15-0-3.15 volt tap van de AE trafo voed had ik tgv. de drop spanning van de diodes en LM317 voltage regulator problemen om de 6,3Volt gloeispanning te halen. Ik heb dit opgelost door de D3A op wisselspanning te voeden, hij zit tenslotte toch niet in de signaalweg.

Tevens heb ik last van brom en microfonie op de Valvo BAS triodes. De microfonie is iets waarmee je moet leven, is niet op te lossen. Daar de BA(S) buizen zo voortreffelijk klinken neem ik dit graag op de koop toe. Voor het oplossen van het bromprobleem ga ik dus de wijze raad van Triode Dick opvolgen en aparte trafo's inzetten voor de stroombronnen tbv. gloeispanning van de BAS. Inmiddels heb ik de aparte trafo's voor de gloeispanning ingezet en de brom is al een stuk minder geworden, maar nog niet geheel weg. Het voeden van een Direct Heated Triodes is geen makkelijks iets. Enkele millivolt is al voldoende om op gevoelige luisprekers een forse brom te veroorzaken. Ik heb inmiddels de twee 4700 uF elco aan de ingang van de spanningsbron verdubbeld naar 10000 uF, dat was duidelijk hoorbaar. Nog mooier is het om de DHT met een loodaccu te voeden, een loodaccu is laagohmig, kan veel stroom leveren en geeft absolute zuivere gelijkspanning. Geen brom meer dus met zo'n loodaccu, wordt nog een toekomstige tweak. Als je een hoogrendement hoornluidspreker gebruikt is een loodaccu voeding een absolute must denk ik. Ondanks de nog lichte 100Hz brom klinkt het echter al zeer fraai!

6 december: Gisteravond bij mijn vriend mbv. van zijn meetapparatuur de bron van brom kunnen traceren. Het bleek een 100Hz brom van ~200mV die via de capacitieve koppeling van de aparte trafo op de filament van de Ba werd geÔnjecteerd. Mijn vriend had het over "common mode rejection". We hebben een aparte professionele HP labvoeding met nauwelijks lekstroom op de ingang van de stroombron aangebracht, weg brom, maar wel nog een oscillatie op 1MHz. Daarna de HP voeding zonder stroombron rechtstreeks aangesloten, de oscillatie was nu ook weg. Stroombron terug, en parallel aan de 1 uF MKP en C van 22nF geplaatst, weg oscillatie. "So far So Good". Voor de rest had ik geen last van aardlussen en de rimpelspanning op de B+ was ook ok, geruststellend dat ik dit kan uitsluiten. Wat is zo'n filament van zo'n DHT toch gevoelig, maar dat wisten we al! Als je deze versterker wilt gaan bouwen vraag aan de trafobouwer of hij een trafo met lage capacitieve koppeling wilt wikkelen, AE kan dat bijvoorbeeld.

Ik ga de filament van de Ba met een 12V/12AH loodaccu per kanaal voeden. Ik wil de Cleo 4 nml. absoluut stil hebben, ik haat brom. Ik laat de spannings- stroombron gewoon zitten, de spanninsbron transporteerd de 12VDC naar ~7,5VDC. De stroombron behoud zijn functie; hij stuurt de filament van de Ba buizen aan met stroom (resulteert in 3,5V-500mA over de buis).  De filament van zo'n direct verhitte kathode buis gedraagt zich als niet-lineaire weerstand. Tevens vormen gloeidraden van buizen een PTC, de Positieve Temperatuur CoŽfficiŽnt is een weerstand die in koude toestand een kleine weerstandswaarde heeft. Dat zie je ook wel eens als de buizen fel oplichten als de spanning wordt ingeschakeld. Daarom is het van belang dat je stroombron insteld als de buis is opgewarmd. Wordt vervolgd......

11 december: Gistermiddag de 2 12V/12AH loodaccu's inclusief lader op de filament van de Valvo Bas buis aangesloten. De brom is nu in zijn geheel verdwenen, het geluid komt nu uit een inktzwarte stille achtergrond, heel fijn dus. Project succesvol afgesloten, het grote muziek genieten kan beginnen. Nu maar hopen dat ik wat verse muziek van de Kerstman krijg, laat de sneeuw maar komen, we zitten er weer warmpjes bij met al die gloeiende buizenbakjes.....

24 december:  Tweak 1: Op de valreep voor de kerst de Sif Siemens Ba buizen met de post gekregen ingeprikt en jawel hoor: weer een hele verbetering van het geluid. Vooral minder microfonie en een geweldig diepe "stage" en goede plaatsing van de instrumenten in het stereobeeld. Nog mooier dus dan de Valvo Bas buizen, want die zijn ook heel fraai! Gelukkig geen extra brom door het ontbreken van de gouden afschermlaag op de Valvo Bas buizen. Lekker luisteren naar de "Top 2000" en andere fraaie muziek tijdens de vele vrije uurtjes tijdens de kerstvakantie.

7 januari 2004: Tweak 2: Vandaag de bestelde Riken Ohm weerstanden met de post gekregen, ik had een dagje verlof, dus meteen ingebouwd. Het betreffen 1Watt/1% weerstanden en met name dat laatste heeft toch zijn voordelen. Bij de noodzakelijke metingen blijkt dat de spanningen van beide kanalen nu nagenoeg gelijk zijn en dat hoor je in het stereobeeld. Tevens stellen beide kanalen zich qua gelijkstroom instelling gelijk in. Dit is toch weer allemaal te horen, en het loont zich dus om in goede weerstanden te investeren, de oude koolweerstanden hebben toch vaak een beroerde tolerantie en ik heb niet de luxe om ze op gelijkheid uit te zoeken.

9 januari 2004: Alles wat wenselijk was aan mooie buizen en componenten zit er in. Ik kan de versterker nu beter Cleo 4,5 gaan noemen want er zijn toch wat verschillen met het oorspronkelijk ontwerp. Andere directe verhitte triode gebruikt (Sif Siemens Ba ipv. Philips B406)optimalere instelling van de Sif Siemens Ba, loodaccu voeding voor de DHT's, ingebouwde Scratch Phono trap, ingebouwde laagbuffer linedriver voor de aktieve scheiding van de woofer van mijn Rogers.

23 mei 2004: Ik had eigenlijk nog altijd last van een hinderlijke restbrom op de Scratch Phono-ingang. Deze brom is alleen maar erger geworden sinds ik het Ortofon MC Nr.2 MC element met Lundahl steptrafo's in gebruik genomen heb. Vandaag heb ik de Lundahl trafo's in de voorversterker behuizing ingebouwd, ik had ze nml. in los aluminium spuitgiet behuizing geplaatst. Dat betekende weer een extra interlink en een bron van brom en stoorsignalen. Het Ortofon MC Nr.2 element geeft nml maar 0,1mV signaal af. Ik heb de 2 ingangsweerstanden verlaagd van 47k naar 10k, de ideale afsluitweerstand voor de Lundahl. Toen ik de behuizing open had liggen heb ik meteen de aarding van de ingangen eens onderhanden genomen. Ik had tussen alle cinch chassisdelen een aardrail gemaakt en die met 2 zilver/teflon draden naar het centrale massapunt geleid, dit leverde te veel stoorsignalen op. Ik heb vandaag een aparte massa verbinding voor de Phono-ingang aangelegd, tevens heb ik de signaaldraad met de aarddraad getwist. Dat heb ik ook voor de lijnuitgang uitgevoerd, ik had daar ook gewoon een losse draad gebruikt, deze heb ik ook samen met een aparte aarddraad getwist. Nu is de hinderlijke brom bijna geheel verdwenen. Als ik de voorversterker volledig opendraai is er nog een hele zachte brom en vooral ruis te horen. De brom is nu ver onder het signaal niveau en als er muziek gedraaid wordt helemaal niet meer hoorbaar, absoluut acceptabel dus.

Door deze, eigenlijk simpele ingreep, zie ik af van het ombouwen van de Cleo 4 naar de Cleo V met een losse Phono-trap. Ik ga wel nog huidige 2 2x47uF/500V Black Gate WZK elco's verdubbelen naar 2 2x100uF/500V Black Gate WKZ's. De 2 over gebleven 2x47uf BG's ga ik inzetten voor de laagbuffer versterker. Alweer en kleine ingreep met zeer goede resultaten, het lijkt wel wijn die moet rijpen!

27 augustus 2004:

Vandaag heb ik de laagbuffer lijnversterker tbv. de aansturings van de Thommessen subwoofer versterker ingebouwd.

29 augustus 2004:

Gisteren de twee nieuwe speciaal gewikkelde Cleo 5 voedingstrafo's ingebouwd. De brom is nu  helemaal verdwenen. De trafo's komen bij langdurig gebruik niet boven de omgevingstemperatuur uit. Geen loodaccu's meer dus voor de Sif Siemens Ba DHT's. Geweldig!

 

 

Wat heb ik zoal geleerd en wat zou ik anders gedaan hebben?

Al met al vond ik dit best een ambitieus project, zeker geen beginners project. Ik ben blij dat ik eerst met een andere, gemakkelijker na te bouwen voorversterker begonnen ben (de SRPP preamp). Als iets niet meteen goed werkt is dat balen, maar je leert dan wel zeer veel! Ik heb tevens veel hulp gehad van geduldige mede audio hobbyisten, waarvoor dank!

Net zoals Dick zou ik nu de zaak in een, grotere behuizing geplaatst hebben. Heeft toch zijn voordelen, geen voedings interlinks, kast constructie toch eenvoudiger etc. De Phono trap toch in een aparte behuizing plaatsen, dan kun je toch makkelijker overstappen op bv. de PhonoDude.

Er komt een apart stereo setje (misschien Dolby Digital) voor de rest van mijn gezin, het is voor hun ondoenlijk om de huidige installatie in te schakelen en te bedienen.

Project afgesloten!

Cleo 4/Scratch voorversterker

Bouwbeschrijving:

Als alle onderdelen verzameld zijn kan het passen en meten beginnen. Begin niet aan het chassis als je niet alle onderdelen in huis hebt. Dit kan je verrassingen besparen als het naderhand niet past. Het maken van een chassis van een versterker is altijd een arbeids intensief karwei. Het begint bij het op maat uittekenen op ruitjespapier. Pas als alles past begin ik met de bewerking van het chassis. Als materiaal van het chassis heb ik 2 mm dikke messing plaat gekozen. De ronde gaten maak ik met diverse universele gatenboren van het merk Fantoom, je kunt ook stansen gebruiken. De grote vierkante gaten heb ik voorzichtig met de decoupeerzaag uitgezaagd. Op de foto zie je de diverse chassisdelen en buishouders al gemonteerd. tevens zie je de rubber tules tbv. het trillingsvrij monteren van de voedingstrafo's.

Hiernaast zie je het chassis van de voorversterker. Ik heb zowel bij voeding als bij de voorversterker het chassis haaks omgezet. Dit geeft het chassis stevigheid en voorkomt doorzakken. Op de achterzijde zie je de 16 cinch chassisdelen, de aarde voor de draaitafel en de 2 voeding chassisdelen. Een voor de hoogspanningen, en een voor de laagspanningen. De twee kleine vierkante gaten zijn voor de 2 smoorspoelen. Het chassis is geheel symmetrisch uitgevoerd. Op de foto zie je reeds de diverse buishouders gemonteerd

                                                 

 

 

 

Hiernaast zie je het achteraanzicht van de volledig geassembleerde versterker. Ik heb 20 mm dik massief beuken gebruikt voor de houten ombouw. In de houten ombouw heb ik op de noodzakelijke plaatsen 12mm vuren balkjes geplaatst om het chassis op te monteren en bodemplaat op te monteren. Duidelijk zijn de twee voedingsconnectoren te zien.

 

 

De achterkant, rechts de voedingsconnectoren, een voor de hoog- en een voor de laagspanning.

 

 

 

 

 

 

 

Een blik in de binnenkant van de voedingsbehuizing. De printplaatjes zijn voor respectievelijk de voeding van de Valvo Bas buis en de 3 buizen van de phono-trap. Er wordt een netentree met een medisch netfilter toegepast.

 

 

 

 

Een detailopname van de voeding, met  de grote voedingstrafo en de extra voedingstrafo voor de Ba buis.

Links zijn de beide voedings connectoren te zien. Een voor de hoogspanning en een voor de laagspanning.

 

 

 

Een blik in de binnenkant van de voorversterkerbehuizing. Duidelijk zijn de twee stappenschakelaars met verlengas te zien. De 24-staps dubbeldeks stappenschakelaar is een Elma tbv. de volumeregelaar. De 6-staps dubbeldeks Elma schakelaar is voor de ingangskeuze en zit zo dicht mogelijk bij de ingangen om lange signaal wegen en dus brom etc. te vermijden. Duidelijk is de getwiste bedradingen voor de gloeispanning te zien.Deze liggen onderin de kast zover mogelijk weg van de signaalvoerende delen. Links zijn de Black Gate WKZ voedings elco's te zien.

Inmiddels is het al een stuk voller geworden in de behuizing. Er wordt de zgn. "Hard Wired" techniek toegepast. De onderdelen worden zonder printplaat op montage steuntjes geplaatst. De signaalvoerende bedrading bestaat uit 99,9% zuiver zilverdraad geÔsoleerd met teflon tule. Ik heb zilversoldeer gebruikt voor de soldeer verbindingen. Voorin de behuizing is de lijntrap gepositioneerd, in het midden zit de Phono-trap en als laatste de laagbuffer trap.

 

Een detailopname van het RIAA-correctienetwerk uitgevoerd met zilvermica condensatoren en 1% metaalweerstanden. De weerstanden zijn zoveel mogelijk op gelijkheid uitgezocht.

Tevens zijn de Black Gate FK kathode-ontkoppel elco's en Auricap koppel condensatoren te zien. Rechts is de koelplaat van de stroombron print te zien.

 

 

Een detailopname van het MU-stage lijntrap met de buishouders van de Valvo BAS buis met het printje van de stroombron voor deze buis.

Op de voorgrond de buishouders met componenten voor de D3A buizen.

 

 

 

Vooraanzicht van de totale voorversterker met op de voorversterker behuizing links de volume stappenschakelaar en rechts de ingangskeuze schakelaar.

 

 

 

 

 

 

Bovenaanzicht van de voorversterkerbehuizing.

 

 

 

Bovenaanzicht van de voedingsbehuizing.