| VSR HISTORY |

| Frequency response of RIAA standard : Equalization curve |

TECHNOLOGIES  OF  PHONO  PRE-AMPLIFIERS

Schaltungstechniken Phono-Vorverstärker

2011-12-08

"...The special requirements for phono pre-amplifier design are much stronger
than for any other audio purpose, since there is to correct a frequency
dependent level range running up to 40 dB at a certain constant amplification
that has to be fixed usually between 35 and 45 dB..."
.
"...Die besonderen Anforderungen an die Phono-Vorverstärker-Entwicklung
sind wesentlich höher als für alle übrigen Audioanwendungen, weil
frequenzabhängige Pegelspannen von bis zu 40 dB bei einer konstanten
Grundverstärkung, zumeist zwischen 35 und 45 dB, entzerrt werden müssen..."


Update: How to use a Moving Coil Pickup with a "common phono pre-amp" for MM types:

| MC2010.pdf |

Einen MC-Tonabnehmer in Verbindung mit einem "gewöhnlichen Phono-Vorverstärker"
für MM-Systeme betreiben.
Alle technischen Angaben dieser nach dem Autorenrecht für gewerbliche und private Nutzung
geschützten Schaltung erfolgen unter Haftungsausschluss.
Copyright (c) Rolf Badenhausen 2010–2011.

(Release Date 2010-09-14. Double shielded coaxial cable recommended.)

Refer to | PICKUP TECHNOLOGY | for adapting a piezo-electric pickup.
Näheres zum Anschluss eines piezoelektrischen Tonabnehmers unter vorgenanntem Link.


Effective "Line-In" level control down to Mic-In:
How to apply a phono pre-amplifier or corresponding output signal
level of other audio device to both audio inputs of a computer.

| E021111.cd.lyt.pdf |

 "Line-In" Pegelreglung bis "Mic-In"-Signalniveau:
Zum Anschluss eines Phono-Vorverstärkers bzw. eines vergleichbaren
Audio-Pegels an diesen Audio-Eingängen eines Computers.

(Release Date 2011-12-08.)
 


A High Precision Phono Pre-Amplifier with ECC83 or 12AX7 Tube.
Ein  hochpräzise arbeitender Röhrenvorverstärker.
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Fig. 3.1
Circuit diagram of one channel.
Data for time constant parts has been removed for manufacturer copyright.
Amplification: circa 40dB. Frequency Response: 15Hz-25,000Hz ±0.5 dB at an output load of approximately 150kOhms.
Schaltbild eines Kanals. v = ca. 40 dB. Oben angegebener Frequenzbereich bei vorgenannter Ausgangslast.
Zum Urheberrecht des Herstellers wurden Angaben zum Zeitkonstanten-Netzwerk entfernt.

A High-End Development of 1963 – Eine High-End Entwicklung von 1963:
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 Fig. 3.2
This semiconductor pre-amplifier was introduced by "Funkschau", No.19, 1963. Data as published:
Equalization : IEC No. 98
Amplification : 26 dB
Frequency Response : 40 Hz  to 20,000 Hz  ± 0.2 dB (20 Hz to 20,000 Hz ± 0.5 dB)
Harmonic Distortion : less than 0.2%
Dieser transistorisierte Vorverstärker wurde in der FUNKSCHAU Nr.19, 1963, vorgestellt. Daten aus dieser Veröffentlichung:
Entzerrung : IEC Nr. 98
Verstärkung : 26 dB
Frequenzbereich : 40 Hz  bis  20 000 Hz  ± 0,2 dB     (20 Hz bis 20 000 Hz  ± 0,5 dB)
Klirrfaktor : kleiner 0,2%
Fig. 3.3
Circuit diagram of one channel.
Schaltbild von einem Kanal.

 
A Phono Pre-Amplifier for common demands.
Its simplest design was manufactured by German DUAL company at the end of the Sixties and in the Seventies. 		 Ein Phono-Vorverstärker in einfachster Schaltung für allgemeine Ansprüche,
wie Ende der Sechziger und bis in die siebziger Jahre von DUAL gebaut.
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Fig. 3.4       Circuit Diagram Dual TVV46.
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DUAL TVV46 Type:
Technical Data
Frequency Response:
     20 cps to 20 kcps ± 1 dB in accordance 
     with 3180, 318 and 75 µs
Distortion:
     0.5% max. at 4 V output
Input Impedance:
     approximately 47 k ohms at 1000 cps 
Load Resistance:
     100 k ohms minimum
Amplification:
     100 times at 1000 cps (40dB) 
Signal-to-Noise Ratio:
     80 dB below 4 V output
Transistor Complement:
     4 Silicon Transistor BC 109 (C Type)
[Quotation of original English data sheet.]
However, the given citing of frequency characteristics is very critical for re-measured frequency response: 
Frequency Response Curve TVV46
So, in the year 1970, German Telefunken company, a former manufacturer of studio equipment and professional audio appliances, introduces TV206A pre-amplifier series with sophisticated four components filter technique:
Telefunken TV206A : Technical details.
DUAL TVV47:
The successor of the TVV46 (s. copied circuit diagram) has a pnp-type input transistor (T1=BC253B) and a slightly improved filter that now maintains a better linearity of frequency response at 40dB signal amplification.
 

Fig. 3.4.1
Die angegebenen Übertragungseigenschaften sind allerdings recht kritisch nach erneut gemessenem Frequenzgang:
Frequenzgang TVV46
So stellt im Jahr 1970 die Firma Telefunken, einst bekannt als Hersteller von Tonstudio-Ausstattungen und professionellen Audiogeräten, die Vorverstärkerserie TV206A vor, welche nunmehr ein verfeinertes Vierkomponentenfilter aufweist.
Telefunken TV206A: Technische Details.
DUAL TVV47:
Der Nachfolger vom TVV46 (s. kopiertes Schaltbild) hat einen PNP-Eingangstranistor (T1=BC253B) sowie ein überarbeitetes Filter, das nunmehr einen besseren Frequenzgang bei 40dB Signalverstärkung bietet.
Obviously, the DUAL TVV46 amplifier circuit has become very popular, even for subject to copying! In 2002, the author found its corresponding version in phono pre-amplifier series made in Far-East. That product family, eg. specified 'TCC TC-400' or 'TC-4 by AV HiTec', appears as a re-design of the TVV46 for 12V DC supply voltage; cf. parts list of the "AV TC-4 " to whom resistors R7 and R11 were cancelled. However, the Far-East copyists did not consider the great importance of an additional filter to be formed by R7 & C4 when re-defining reasonably new values for C2, C3, and R3. Thus, this pre- amplifier design does emphasize lower frequencies significantly, e.g. +3dB at 100 Hz, +5dB at 50 Hz, +9dB at 25 Hz. The author has measured the input impedance at approximately 250 kOhms – that is too much. The manufacturer's quotation for S/N ratio is 50dB. 
Extract from parts list: TC-4x series:
C1 and C4 = 10µ ;  R1 = 100k ;  R2 = 470  (not adjustable) ; R4 = 390k ; R5 = 10k ; R6 = 1k8 // 47µ (added capacitor) ; Q1 and Q2 = 2SC1815..
Since this amplifier – as well as its old DUAL model – only have a simple filter network of three components instead of four at least, it might hardly meet LP remastering requirements such as linearity better than ± 1dB. However, this value can be only achieved by forming an RC type filter with C4 and R7 at exactly known output load! 
Nonetheless, the simpler filter is certainly of particular attraction: The author wouldn't miss its special dynamics for hearing Jennifer Rush and some other music! 
Offensichtlich wurde die Schaltung des DUAL TVV46 auch ein beliebtes Nachbau-Objekt – wie der Verfasser dies im Jahr 2002 an konzeptgleichen Phono- Vorverstärkern aus Fernost vorfand! Die z.B. als "AV HiTec TC-4" oder "TCC TC-400" spezifizierte Produktfamilie ist praktisch eine Umdimensionierung des TVV46 für 12V Speisespannung. Die Widerstände R7 und R11 entfallen beim TC-4. Allerdings übersahen die Fernost-Kopisten beim (nicht ungerechtfertigten) Um- bzw. Neudimensionieren von C2, C3 und R3 das zusätzlich aus R7 und C4 unbedingt zu formende Filter. So hebt diese Vorverstärkerauslegung jedoch niedrige Signalfrequenzen wesentlich an, z.B. +3 dB bei 100 Hz, +5 dB bei 50 Hz, +9 dB bei 25 Hz. Die Eingangsimpedanz wurde vom Verfasser als zu hoch gemessen (ca. 250 kOhm). Nach Herstellerangaben soll der Geräuschspannungsabstand 50 dB betragen.
Fig. 3.4.2 & 3.4.3    Modern  Phono Pre-Amplifiers of questionable audio specifications: TC-4x  versions.
Da sowohl dieser Vorverstärker als auch sein DUAL-Vorbild nur ein einfaches Drei- anstatt zumindest ein Vierkomponten-Zeitglied aufweisen, dürften zeitgemäße Ansprüche für ein "LP-Remastering" – wie z.B. eine ausreichende Linearität – kaum befriedigt werden. Diese kann allerdings nur durch ein bei genau bekannter Ausgangslast aus C4 und R7 zu bildendes Filter erreicht werden!
Nichtsdestoweniger hat auch das einfachere Filter seine besondere Attraktivität: Auf seine spezielle Dynamik möchte der Verfasser bei Musik von Jennifer Rush und anderen Interpreten nicht verzichten!

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Fig. 3.5.2      Partial view of the printed circuit board. 
[ 9 cm2 or circa 1.5 square inch]
Power supply components and electrolyte capacitors are placed on the other board side which has this imprinted text: TC–4  PHONO  PRE  AMP
   Fig. 3.5.1   Additional feature of PRE AMP-220: DIN-Jacks. 
A Far-East manufacturer also produces SMD-Version from the low-cost TC-4x concept: Das preiswerte TC-4x Konzept wird in Fernost auch in SMD-Ausführung hergestellt:
HQ Stereo Phono Pre- 
 Amplifier PRE AMP-200
represents a model basing on surface mounted device technology. Although some component values have been modified meanwhile, this pre-amp manufactured also for some brands still has insufficient linearity for unchanged time constant part values. Nonetheless, input impedance has been fixed by R11=1k plus a 47k resistor connected from C1(-) to ground. R2 was reduced to 270 ohms and R7 implemented (47k).  stellt ein Ausführungsbeispiel in dieser Technologie dar. Obwohl einige Bauteilwerte verändert wurden, hat dieser ebenfalls für verschiedene Handelsmarken hergestellte Vorverstärker noch immer unzureichende Linearitätseigenschaften wegen unveränderter Zeitkonstanten-Bauteilwerte. Immerhin wurde die Eingangsimpedanz inzwischen durch R11=1k zuzüglich einen 47k Widerstand von C1(-) nach Masse fixiert, R2 auf 270 Ohm reduziert und R7 implementiert (47k).

One of the best Designs with an Integrated Circuit Operational Amplifier:
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Fig. 3.6 
This pre-amplifier has been part of DENON appliances, Nippon Columbia Co., Ltd., Japan. 
Amplification: ca. 35 db.  Data for time constant parts has been removed for manufacturer copyright.
Zum Urheberrecht des Herstellers wurden Angaben zum Zeitkonstanten-Netzwerk entfernt.