Memphis MC 1   Diskreter Moving Coil Phono-Vorverstärker  
Das Schaltungskonzept
Abb. 1: Schaltplan des Phonoverstärkers Memphis MC 1 (zum Vergrößern anklicken).
Um klangliche Beeinträchtigungen durch externe Netzstörungen von vornherein auszuschließen, basiert das Konzept des Phono-Vorverstärkers Memphis MC I auf einer akku-basierten Spannungsversorgung. Diese umfasst vier 12V Bleigel-Akkumulatoren und liefert 48V in 12V Inkrementen. Das gewählte Grundkonzept bedingt einen transistor-basierten Schaltungsentwurf. Auf „über-alles“ Gegenkopplungsschleifen wird verzichtet, um transiente Intermodulationsverzerrungen (TIM) zu vermeiden. Dies wiederum bedingt eine passive RIAA Entzerrung sowie sehr lineare aktive Bauelemente und lokale Gegenkopplung. Insgesamt ist der Phono-Vorverstärker zweistufig aufgebaut. Die erste Stufe hat einen symmetrischen Eingang und einen asymmetrischen Ausgang. Sie verfügt über eine hohe Spannungsverstärkung und treibt das passive RIAA Netzwerk. Die zweite Stufe ist lediglich ein Impedanzwandler und sorgt für einen niedrigen Ausgangswiderstand. Die Eingangsstufe Ein Lundahl LL1933 step-up Eingangsübertrager transformiert die Spannung des MC Tonabnehmers um den Faktor acht. Gleichzeitig ist der Übertrager ein wirksamer Schutz teurer Tonabnehmer vor eventuellen Fehlfunktionen der Eingangsstufe. Die symmetrische Eingangsschaltung verhindert eine Vormagnetisierung des Übertragers durch die Basisströme der Eingangstransistoren. Die verwendeten Dual-Transistoren MAT12 und 2N3810 besitzen eine ausgezeichnete Linearität. Sie sind als Sziklai Paare geschaltet. Q6 und Q8, ebenfalls ein Mat12, spiegeln den Strom in einem Verhältnis von 1:6.5. Der BC550C arbeitet als gefaltete Kaskode auf das passive RIAA Netzwerk bestehend aus R1, R2, R14, C1 und C2. Die notwendige hohe Verstärkung fordert ein hochohmiges Netzwerk am Kollektor des kaskodierenden Transistors. Dem Widerstand R14 (21k) ist daher eine Drossel von 810H parallel geschaltet (ohmscher Widerstand 2.4k). Sie erlaubt einen Ruhestrom von 8mA. Ohne Drossel wäre der Kollektorruhestrom des BC550 auf unter 1mA limitiert und die Aussteuerfähigkeit stark herabgesetzt. Die Impedanz des Netzwerkes liegt am unteren Ende des Audiospektrums nahe 21K und nimmt mit steigender Frequenz gemäß der RIAA Entzerrung ab. Ohne RIAA Netzwerk beträgt die Verstärkung der Eingangsstufe 70db. Hinzu kommt die Verachtfachung des MC Signals durch den Eingangsübertrager. Die Verstärkung kann durch Verringerung oder Erhöhung der Emitterwiderstände R22 und R23 angepasst werden. Für sehr kleine Eingangsspannungen (<0.2mV) kann der step- up Eingangsübertrager von 1:8 to auf 1:16 konfiguriert oder gegen einen anderen Übertrager ausgetauscht werden. Die Abbildung 2 zeigt den ersten experimentellen Aufbau.     Passive RIAA Entzerrung Die passive RIAA verzichtet auf den sonst üblichen spannungsteilenden Widerstand, sondern ist eine frequenzabhängige Last direkt am Kollektor des kaskodieren Transistors. Zwischen 30Hz und 40kHz liegen die Abweichungen von der theoretischen RIAA Entzerrung zwischen +0,17dB und -0,1db (Abb. 4).  Bei 20Hz weicht die Entzerrung um -0.48dB von der idealen RIAA ab. Dies ist der begrenzten Induktivität der Drossel geschuldet. Die Ausgangsstufe Die Ausgangsstufe (Abb. 1, Abb. 3) umfasst lediglich einen Impedanzwandler, um das entzerrte Audiosignal unbeschädigt vom RIAA Netzwerk an den Ausgang und auch an kritische Kabel weiterzureichen. Das Tiefpassfilter (10K parallel zu einer 10mH Drossel) unterdrückt HF Schwingungen. Der Source Anschluss des p-Kanal MosFets folgt dem Ausgangssignal und hält die Spannung zwischen Emitter und Kollektor des Sziklai Transistorpaars konstant. Dies und der relativ hohe Ruhestrom der Ausgangsstufe von 65mA halten die Arbeitspunkte der Transistoren bei Aussteuerung nahezu konstant und dienen der Minimierungen von Verzerrungen. Der maximale Ausgangsspannungshub des Phonoverstärkers beträgt 30V pp . Eine detaillierte Beschreibung und Diskussion des Memphis MC 1 Phono-Vorverstärkers sowie des akku-basierten Netzteils findet sich im englischsprachlichen Teil dieser Internetseite. Abb. 6a und b: Prototyp des Memphis MC 1 Phono-Vorverstärkers.
Abb. 5: Der maximale Spannungshub vor dem Clippen beträgt 30V pp  (der Pfeil zeigt +/- 15V auf dem Bildschirm).
Fig. 2: Experimenteller Aufbau der spannungs- verstärkenden Stufe einschließlich RIAA. Der kaskodierende BC 550 trägt einen kleinen Kühlkörper.
Fig. 3: Experimenteller Aufbau der stromverstärkenden Ausgangsstufe.
Abb. 4: Gemessene Abweichung von der idealen  RIAA Entzerrung (db) zwischen 10Hz mit 40kHz mit MC Übertrager und Ausgangskondensator.
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