Bygga AudioKarma CNC Phono förförstärkare (7 / 7 steg)

Steg 7: CNC Phono steg förklaras

CNC Phono scenen är en exemplarisk phono förförstärkare som är ultra-låg ljudnivå och har en bred ljudbild. Om du mäter och matcha komponenter, blir den största avvikelsen från RIAA-kurvan i intervallet 0,05 - 0,1 dB. Med hjälp av en passiv RIAA filter, finns det mycket få komponenter i ljud sökväg.

Du undrar kanske vad som händer inuti en phono steg. De olika delarna av kretsen är färgkodade på bilden ovan, här är en kort diskussion av varje del.

Mönsterkort

Kreditkortet 90 x 51 mm stora, glänsande röda PCB är utformad för att göra kretsen arbetar på ett stabilt sätt och hålla brus och störningar till ett absolut minimum. Detta är fallet för PCB som du kan etch själv också, den enda skillnaden är att den har en marken fyllning i stället för en full jordplanet.

Obs: Detta PCB är klädd genom hålet. Alla försök att borra genom hålen att göra dem större kommer att förstöra PCB

Om du är äventyrlig, finns det ingenting som hindrar dig från att bygga denna preamp på en veroboard/skärbräda. Finns alla chanser att lyckas, kommer du alltid få ett bättre resultat med hjälp av PCB.

Komponenter:

• 1 x mönsterkort

Ingång impedans

Dessa motstånd och växlar att välja mellan dem, är här att matcha inimpedans med din skivspelare pickup/kassett. Experimentera med inimpedans att hitta en perfekt match för din skivspelare. Standardvärdet är 47 kOhm, som uppnås genom inställningen växlar 2 och 3 till på.

En fullständig lista över alla tillgängliga indata impedanser ingår i bilden ovan.

Komponenter:

• 2 x 4-vägs DIP-växlar
• 2 x 33 k ohm motstånd
• 2 x 82 k ohm motstånd
• 2 x 110 k ohm motstånd
• 2 x 150 k ohm motstånd

Komponenten val och matchning:

Användning 0.25W, 1% metal film motstånd. Det finns ingen anledning att matcha dessa komponenter.

Mata in skydd

Dessa två resistorer, en per kanal, är här för att dämpa några plötsliga signaler. Denna krets har en mycket hög förstärkning, och dessa motstånd är här att minska känsligheten. Utan dem, kan ett litet korn av damm eller bara röra tonar beväpnar på din skivspelare skapa en mycket högljudd duns. Förutom scaring din sällskapsdjur, vill du inte detta hända med dina högtalare.

Komponenter:

• 2 x 2 k 2 ohms motstånd

Komponenten val och matchning:

Användning 0.25W, 1% metal film motstånd. Dessa komponenter är i ljud sökväg. Matcha dem är Rekommenderad, men inte kritiska.

OPAMPs och vinst

De operativa förstärkarna (opamps) gör förstärkning. Motstånden i opamp kretsar besluta hur mycket signalen kommer att förstärkas. Den första opamp (vänster till höger) har ett fast belopp på vinst, medan andra har justerbar vinst. Se det som en volymkontroll med tre fasta förinställningar om du vill.

För en mer intressant läsa om denna del av banan, ta en titt på min hackaday.io projektet logg.

Opamps har hög inimpedans och låg utimpedans, vilket är perfekt för att säkra bästa drift av RIAA utjämning filtret.

Listan över vinst nivåer ingår i bilden ovan.

Komponenter:

• 2 x 8-stifts DIL-sockets
• 2 x OPA2134 dubbla opamps
• 2 x 100 ohm motstånd
• 2 x 150 ohm motstånd
• 2 x 300 ohm motstånd
• 4 x 3 k 3 ohm motstånd
• 2 x 2-vägs DIP-växlar

Komponenten val och matchning:

Användning 0.25W, 1% metal film motstånd. Motstånden bestämmer vinst på preamp. Du ska matcha dem att se till att volymen kommer att vara lika på båda kanalerna.

RIAA utjämning

Efter inledande förstärkning av signalen går den igenom filtret RIAA utjämning. I denna krets är RIAA filtret passiv. Att ha ett passivt filter innebär att inga av komponenterna (förutom en 16 kOhm motstånd) i sökvägen ljud.

En passiv RIAA filter kommer att dämpa eller dämpa, signal i varierande grad beroende på frekvens. Högre frekvenser minskar mest, medan lägre frekvenser minskar minst. Detta har en annan trevlig egenskap som vi värdesätter. Det kommer även filtrera ut högre frekvens buller, vilket ger dig en mycket renare signal i processen.

Signalen är nu något som du faktiskt kan lyssna, även om den är för låg. Det andra opamp steget är där det kommer att förstärkas till sin slutliga nivå.

Detta motstånd i detta filter är mer än 40% lägre än i den ursprungliga CNC Phono steg, som kommer att ge även mindre buller (med tanke på att den ursprungliga CNC är ganska förbannat tyst).

Omgjorda RIAA utjämning filtret använder endast standardkomponent värden, och är mycket, mycket nära de beräknade optimala värdena. Om du har utrustning för att mäta kondensatorer, kan du använda nedanstående information för att få en absolut match. Om du kan hantera båda, blir det naturligtvis för bäst.

Om du tar en titt på bilden av schematiskt av RIAA filter, ser du att det finns vissa udda värden där. Vi har R2 på 2 k 33 ohm och C2 på 136nF. Dessa är uppbyggda genom att kombinera två och två komponenter. R2 är det 2k 2 ohm och 130 ohm, och för C2 är det två 68nF kondensatorer. Detta sätt får vi fin standard komponent värden som är tillgängliga överallt.

Här är hur komponenten värdena för RIAA filtrera stack upp, med hänvisning till ovanstående scheman:

• R1 optimalt värde: 16.000
• R1 ärvärdet: 16.000 (0% rabatt)

• R2 optimalt värde: 2,326.515
• R2 ärvärdet: 2,330 (0,15% rabatt)

• C1 optimalt värde: 46.876
• C1 ärvärdet: 47 (0,26% rabatt)

• C2 optimalt värde: 136.681
• C2 ärvärdet: 136 (0,5% rabatt)

Komponenter:

• 2 x 130 ohm motstånd
• 2 x 2 k 2 ohms motstånd
• 2 x 16 k ohm motstånd
• 2 x 47nF polyester film kondensatorer
• 4 x 68nF polyester film kondensatorer

Komponenten val och matchning:

Användning 0.25W, 1% metal film motstånd och maximalt 5% kondensatorer. Detta är de viktigaste komponenterna att matcha. Det är viktigare att ha lika stora värden på båda kanalerna, än att ha värdena som matchar de angivna som.

Om du inte har utrustning för att mäta kondensatorer, försöka få några med 2,5% tolerans eller lägre.

Output kondensator

Output kondensatorn är det att se till att ingen DC (likström) skickas till din förstärkare. Om din förstärkare får en DC signal, kan ljudet förvrängas.

Detta är tekniskt en hög passera filter, kan genom ljudsignalen ner till mycket låga frekvenser. Med en 1uF kondensator blir det mellan 3-13 Hz och uppåt, beroende på den ingång impedansen för nästa steg.

De flesta förstärkare har ingång kondensatorer att se till att detta inte kommer att hända ändå, men ta inte bort produktion kondensatorer om du inte är absolut säker på vad du gör.

Komponenter:

• 2 x 1uF polyester film kondensatorer

Komponenten val och matchning:

Med max 5% tolerans kondensatorer säkerställer att du slipper matcha dem ytterligare.

Opamp Bypass

Dessa kondensatorer har två funktioner. Först är att filtrera ytterligare makten från strömförsörjningen och andra är att hålla opamps stabilt. Utan dessa, kunde några opamps svänga. En oscillerande opamp har ett särskilt irriterande ljud, och det kommer alltid faller sönder efter en kort period av operation.

Komponenter:

• 4 x 100nF (0.1uF) keramiska disk kondensatorer
• 4 x 10uF elektrolytkondensatorer

Komponenten val och matchning:

Använda mosse standard komponenter, fått 50V eller mer. Det finns ingen anledning att matcha dessa kondensatorer, men observera att 100nF kondensatorerna måste vara keramiska.