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..."
How to use a Moving Coil Pickup with a "common phono pre-amp" for
MM types:
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MC2010.pdf
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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.)
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:
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E021111.cd.lyt.pdf
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"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.
.
Fig.
3.1
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Circuit
diagram of one channel.
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Data
for time constant parts has been removed for manufacturer copyright.
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Amplification:
circa 40dB. Frequency Response: 15Hz-25,000Hz ±0.5 dB at an output
load of approximately 150kOhms.
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Schaltbild
eines Kanals. v = ca. 40 dB. Oben angegebener Frequenzbereich bei vorgenannter
Ausgangslast.
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Zum
Urheberrecht des Herstellers wurden Angaben zum Zeitkonstanten-Netzwerk
entfernt.
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A High-End Development
of 1963 – Eine High-End Entwicklung von 1963:
.
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% |
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Fig.
3.3
Circuit
diagram of one channel.
Schaltbild
von einem Kanal.
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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 |
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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) |
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[Quotation
of original English data sheet.]
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| 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. |
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|
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! |
|
.
|
.
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: |
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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:
.
|
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.
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