Tipps zum Tuning oder Selbstbau von HiFi Equipment

Bereits preiswerte HiFi Komponenten haben gute Klirrfaktor- und Frequenzgangwerte. Warum klingen sie aber nicht so gut, wie teurere Komponenten ? Was kann man tun, um den Klang einer erschwinglichen HiFi-Anlage aufzumöbeln, wenn man sich keine High-End-Komponenten leisten kann (z.B. Student, ganzes Geld mit AMD-Aktien verloren :-(, ...) und Spaß am Basteln hat ?

Die Schwächen preiswerter HiFi-Komponenten werden vor allem bei Klangvergleichen und Einblicken in die Schaltungstechnik deutlich.

Verstärker

Klangvergleiche offenbaren bei preiswerten Geräten deutliche Schwächen in der tonalen Ausgewogenheit, der Klarheit, der "Luftigkeit" im Hochtonbereich, der Raumabbildung und dem Druck im Bassbereich.
Die folgenden Betrachtungen sind universell, da sich das Schaltungsprinzip durch alle analogen Schaltungsteile von HiFi-Komponenten zieht.

Grundlagen: Verzerrungen und Stabilität

Angenommen ein Verstärker besteht aus mehreren Stufen und die abfallende Charakteristik der Übertragungskennlinie in jeder Stufe ist äquivalent zu einem einfachen RC-Glied. Es seien die Grenzfrequenzen der einzelnen Stufen der Größe nach mit f1,f2,...,fn bezeichnet, so daß gilt: f1 < f2 <...< fn.
Für die Erzielung einer stabilen Arbeitsweise ist es erforderlich, daß der Schnittpunkt f0 der Kennlinie des gegengekoppelten Verstärkers und der des "offenen" Verstärkers zwischen f1 und f2 liegt, d.h. er muß in den Abschnitt der Übertragungskennlinie mit einem Abfall von 20 dB pro Dekade kommen. Zur Erreichung einer starken Gegenkopplung wählt man f0 möglichst nahe an f2.
(Bei konventionellen HiFi-Verstärkern liegt f0 meist zwischen f2 und f3. Dies macht dann aber eine Ausgangsdrossel und ein Phasenkorrekturglied in der Gegenkopplung erforderlich, da keine weitere Phasenreserve für kapazitive Ausgangslasten mehr vorhanden ist.)
Dazu kann man f1 so weit verringern, daß der Abschnitt mit einem Abfall von 20 dB pro Dekade herunter gesetzt wird und f0 zwischen f1 und f2 fällt. Diese Möglichkeit der Erreichung von Stabilität nennt man nacheilende Phasenkompensation (lag compensation), weil nach Einführung der Kompensation das Signal in der Phase zurückbleibt.
Eine andere Möglichkeit ist die Erhöhung der Grenzfrequenz f2, so daß der Bereich mit einem Abfall von 40 dB pro Dekade in den Bereich höherer Frequenzen verschoben wird. Man spricht hier von voreilender Phasenkompensation (lead compensation).
Da in üblichen Verstärkerschaltungen f1 im Hörfrequenzbereich liegt, verringert sich bei steigender Frequenz der Gegenkopplungsgrad. Folglich beginnen bei höheren Frequenzen als f1 die harmonischen Verzerrungen anzuwachsen. Es zeigt sich, daß die Empfindlichkeit des Gehörs gegenüber diesen Verzerrungen mit steigender Ordnung proportional zu n²/4 anwächst (n = Nummer der Harmonischen). Mit anderen Worten ist z.B. die vierte Harmonische viermal auffälliger als die zweite.
Deshalb ist es zur Qualitätsbeurteilung eines Verstärkers unzureichend nur den Klirrfaktor bei 1 KHz anzugeben. Die Verringerung der "überwiegenden" harmonischen Verzerrungen ist nicht proportional dem Gegenkopplungsgrad bei niedrigen Frequenzen, und je geringer die Grenzfrequenz f1 ist, um so größer sind die Unterschiede. Das ist noch ein Argument zu Gunsten der Erhöhung der Frequenz f2. Offensichtlich existiert ein optimaler Gegenkopplungsgrad, bei dem sich harmonische, Intermodulations- und dynamische Verzerrungen nach der gehörmäßigen Wahrnehmung ausgleichen. Für die Bestimmung dieses Optimums ist gleichberechtigt mit den Messungen der Verzerrungen auch ein vergleichendes Abhören.
Ein weiteres Problem, das durch nacheilende Phasenkompensation verstärkt auftritt, ist das Übersteuern der Eingangstufen bei plötzlichen Veränderungen des Eingangssignals. Die dabei entstehenden Stromspitzen sind ebenfalls ein Grund für das Entstehen dynamischer Verzerrungen. Eine Möglichkeit zur Verringerung dynamischer Verzerrungen besteht darin, das Frequenzgangkorrekturglied aus dem Gegenkopplungszweig herauszunehmen und in Form eines frequenzabhängigen Eingangsspannungsteilers zu realisieren. Dies setzt allerdings einen konstanten Eingangsquellwiderstand voraus.
Eine grundlegende Verbesserung der Wiedergabequalität kann man mit über alle Stufen symmetrischen Verstärkern erreichen. Dabei sollten die entsprechenden Transistoren nach Stromverstärkung und Basis/Emitter Spannung selektiert werden.

bipolare Transistoren oder FETs oder Röhren ?

Seit Einführung von transistorisierten Verstärkern sind Unterschiede in der Klangfarbe von NF-Verstärkern mit Röhren und Transistoren bekannt. Moderne Transistorverstärker sind von ihren Parametern Röhrenverstärkern um Größenordnungen überlegen, dennoch werden im High-End Audiobereich immer noch gerne Röhrenverstärker wegen ihres warmen und natürlichen Klangbildes eingesetzt.
Bei Vorverstärkern ohne Leistungsstufen und mit geringen Signalspannungen sind die Unterschiede weitaus geringer. Die Bedingungen für das Fehlen dynamischer Verzerrungen werden von allen Stufen eines Vorversterärkers leicht erfüllt.
Am Ausgang von Transistor-NF-Verstärkern sind alle Harmonischen vorhanden, in Röhrenverstärkern in der Regel nicht, sie beginnen erst mit der Vierten. Außerdem ist ihr Spektrum bei weitem nicht so umfangreich.

Die Ursache für Verzerrungen und damit der Grad und die Amplitude der dem verstärkten Ausgangssignal hinzugefügten Oberwellen ist in "klassischen" Verstärkerschaltungen mehrheitlich in den Nichtlinearitäten der verwendeten aktiven Bauelemente zu suchen.
Elektronenröhren und Feldeffekttransistoren haben eine U-I-Übertragungsfunktion mit quadratischem Verlauf, die dem linearen Ideal sehr viel näher kommt als die exponentielle U-I-Kennlinie bipolarer  Transistoren. Verstärkerbauelemente, deren Kennlinien einen quadratischem Verlauf besitzen, produzieren mehrheitlich geradzahlige Oberwellen, die vom menschlichen Ohr als angenehmer empfunden werden als Verzerrungen, die mit gerad- und ungeradzahligen Oberwellen darstellbar sind.

Für die Verbesserung der Qualität von Verstärkern kann man die Erhöhung ihrer Linearität (Verringern der harmonischen, Intermodulations- und dynamischen Verzerrungen durch Vervollkommnung der Schaltungstechnik), die Vergrößerung des dynamischen Bereichs, besonders der kompensierten Stufen, empfehlen. Außerdem kontrolliert man zweckmäßigerweise die spektralen Bestandteile des Ausgangssignals und beurteilt weiterhin die Übersteuerungsfestigkeit.

Aus dem oben gesagten ist ersichtlich, daß der Frequenzgang eines NF-Verstärkers bei Eingabe eines sinusförmigen Signals nur ungenügend die Fähigkeit charakterisiert, ein musikalisches Signal, das wenig Ähnlichkeit mit einem sinusförmigen Signal und offensichtlich einen ausgesprochenen Impulscharakter hat, ohne Verzerrungen wiederzugeben. Zusammen mit dem Frequenzgang müssen die Parameter des Impulssignals, die Abhängigkeit der harmonischen und Intermodulationsverzerrungen von der Frequenz, die Übersteuerungsfestigkeit und die Leistungsbandbreite gemessen werden.

Operationsverstärker

Vorverstärkerplatine mit Spannungsregler, DC-Kompensation und 4-fach Poti

Bei Klangvergleichen zwischen hochwertigen Operationsverstärkern fällt es schwer, eindeutige klangliche Unterschiede festzustellen. Ich glaube nicht, daß man FETs und bipolaren OPVs feste, technologiebedingte klangliche Charakteristika zuordnen kann. Vielmehr sollte beachtet werden, daß bei Verwendung von modernen Audio-OPVs die passiven Komponenten (v.a. die Koppelkondensatoren, siehe unter Kondensatoren) und der Schaltungsaufbau (siehe unter Layout) oft stärker den Klang beeinflussen, als die OPVs selbst.
Es sprechen prinzipiell geringe Eingangs-Rauschspannungen für bipolare OPVs und hohe Anstiegsgeschwindigkeiten sowie fehlende Eingangsströme für FETs. Die fehlenden Eingangsströme der FET-OPVs machen es einfach, einen gleichspannungsgekoppelten Signalweg zu realisieren. Oft können in bestehenden Schaltungen durch Austausch der OPVs gegen Präzisions-FET-Typen Koppelkondensatoren einfach überbrückt werden.
Für die Erzielung möglichst geringer Verzerrungen müssen bei nichtinvertierenden Verstärkerschaltungen die Impedanzen vor dem invertierenden und nichtinvertierenden Eingang gleich oder klein sein (< 2 KOhm). Dies verbessert die Gleichtaktunterdrückung bei bipolaren und auch den FET-OPVs, da diese eine spannungsabhängige Eingangskapazität aufweisen.
Sollte es nicht schon aus Stabilitätsgründen erforderlich sein, so verbessern sich Impulsverhalten und Präzision, wenn in unmittelbarer Nähe der OPVs die Betriebsspannungen breitbandig niederimpedant abgestützt werden.
OPVs werden selten ausschließlich für Hifi-Anwendungen entworfen. Sie besitzen meist mehrere spannungsverstärkende Stufen, um eine hohe Spannungsverstärkung sicherzustellen. Diese nützt in der Praxis leider wenig, da die erzielbare Bandbreite oft nur 100 Hz oder weniger beträgt. Bei höheren Frequenzen wird die Verstärkung durch die Kompensationskondensatoren begrenzt und die überflüssigen Stufen produzieren nur Verzerrungen sowie Rauschen. Eine positive Ausnahme stellt hier der Audio-OPV AD797 dar.
Bei diesem und anderen besonders breitbandigen OPVs gibt es in den Datenblättern der Hersteller spezifische Angaben für die externe Beschaltung zur Sicherstellung eines stabilen Betriebs.

Rauschen

Bei bipolaren OPVs ist das Spannungsrauschen umgekehrt proportional zur Quadratwurzel des Kollektorstromes der Eingangstransistoren, das Stromrauschen hingegen direkt proportional. So besitzen bipolare OPVs mit besonders geringem Spannungsrauschen oft ein höheres Stromrauschen. Deshalb muß hier die Eingangsbeschaltung extrem niederohmig ausfallen (Ri < 50 Ohm), ansonsten überwiegt eben das Stromrauschen. Wenn die Impedanz der Eingangsbeschaltung ein paar Kiloohm übersteigt produzieren FET OPVs ein geringeres Rauschen als ihre bipolaren Kollegen.

Kondensatoren

In Budgetverstärkern fallen viele Elektrolytkondensatoren im Signalweg auf. Elektrolytkondensatoren sind gepolte Bauelemente, ihr Leckstrom steigt bei Falschpolung sprunghaft (besonders bei den Tantal-Typen). Elkos sollten immer mit einer gewissen Vorspannung betrieben werden, schon deshalb sind sie als Koppelkondensatoren in HiFi-Schaltungen denkbar ungeeignet. Außerdem produzieren sie Verzerrungen, besitzen einen sehr hohen Verlustfaktor und schlechte HF-Eigenschaften. Koppelkondensatoren mit hohem Verlustfaktor bewirken frequenzabhängige Phasendrehungen und Spannungsverluste. Kleinere Elkos können durch Folienkondensatoren ersetzt werden. Sollte eine ausreichende Temperaturstabilität der Endstufen nicht gegeben sein und sollten für eine dem Bild entsprechende Modifikation die Eingangsströme zu groß sein, kann eine aktive Offsetkompensation (DC-Servo) oder notfalls eine Parallelschaltung aus unipolarem Elko (bzw. zwei gepolte Elkos antiseriell) und schnellem Folienkondensator in der Gegenkopplungsbeschaltung eingesetzt werden. Der Hersteller Jelmax wirbt mit konkurrenzloser Verzerrungsarmut und Geschwindigkeit seiner Black-Gate Elekrolytkondensatoren, deren BG-NX Serie unipolar ausgeführt wurde.  Der Kapazitätswert keramischer Kondensatoren ist extrem spannungs- und temperaturabhängig. Sie dürfen nicht als Koppelkondensatoren eingesetzt werden, zur HF-Unterdrückung und Phasenkompensation sollten sie durch Folienkondensatoren ersetzt werden. Auch kleine keramische Kondensatoren können aufgrund des piezoelektrischen Effektes Probleme verursachen.

Folienkondensatortypen

sehr geringe Verluste:
MKP = Polypropylen / Aluminium metallisiert
FKP = Polypropylen / Aluminiumfolie
KP = Polypropylen / Aluminiumfolie (geringe Toleranzklasse: 3%)
KS = Polystyrolfolie / Metall (Styroflex)
Glimmer

hohe Verluste, nicht als Koppelkondensatoren verwenden:
MKC = Polycarbonat / Aluminium metallisiert, etwas besser als MKT
FKC = Polycarbonat / Metallfolie
MKT = MKH = MKS = Polyester metallisiert

Das Bauvolumen ist dabei proportional zur Spannungsfestigkeit und indirekt proportional zum Verlustfaktor.

Zum Abstützen von Betriebsspannungen

Tantalkondensatoren besitzen niedrigere Leckströme und bessere HF-Eigenschaften als herkömmliche Elkos. Sie dürfen aber nicht direkt mit keramischen oder Folienkondensatoren parallel geschaltet werden, da so durch ihre parasitäre Induktivität Resonanzeffekte entstehen. Da sie außerdem nicht nicht mit hohen Impulsströmen geladen oder entladen werden dürfen, bietet es sich an, ihnen einen kleinen Vorwiderstand (2.2 Ohm) in Reihe zu schalten oder sie gleich durch Low-ESR Elkos zu ersetzen. Aus besagten Resonanzgründen dürfen auch nicht unterschiedliche keramische oder Folienkondensatoren parallel geschaltet werden. OPVs besitzen eine mit der Frequenz abnehmende Betriebsspannungsunterdrückung. Deshalb sollten zumindest die kleinen HF-Stützkondensatoren verzerrungsarm sein und keramische Typen mit ihren ausgeprägten Nichtlinearitäten nicht als Stütz- bzw. Entkoppelkondensator im Analogbereich eingesetzt werden.

Platinenlayout

Layout der obigen Vorverstärkerplatine

Die präzisesten OPVs, besten Kondensatoren und aufwendigsten Spannungsversorgungen nützen nichts, wenn man nicht auch für ein qualitativ hochwertiges Platinenlayout sorgt.

Dazu gehört:

• Eine konsequent sternförmige, niederimpedante Masseführung. Zum Massepunkt laufende stromführende Leiterbahnen nicht als Signal- oder Referenzmasseverbindung nutzen.
• Masseführende Leiterbahnen zwischen die Signalleiterbahnen der Stereokanäle legen und stromführende Masseleitungen separat für die Stereokanäle ausführen.
• Kurze, direkte, möglichst durch benachbarte Masseflächen geschirmte Signalbahnen.
• Ein möglichst symmetrisches Platinenlayout für die Stereokanäle sorgt für identische Bedingungen auf beiden Kanälen und damit für eine präzise Raumabbildung.
• Niederimpedante Versorgungsspannungszufuhr. Die OPVs sollten höchstens wenige Zentimeter von den Stützkondensatoren entfernt sein.
• Schirmung und Entkopplung der Schaltungsteile. Von Schaltungsteilen mit hohen Signalspannungen oder -strömen, getakteten digitalen Schaltungen und Netztransformatoren einen möglichst großen Abstand zu empfindlichen Schaltungsteilen mit niedrigen Signalspannungen einhalten.

Stromversorgung

Die Stromversorgung stellt bei preiswerten Verstärkern eine weitere große Schwachstelle dar. Hier können mit einfachen Mitteln bereits deutliche Verbesserungen erzielt werden. Eine reichlich dimensionierte Siebekapazität verbessert die Impulsleistung. Dabei besitzen mehrere parallel geschaltete Elkos eine größere Stromanstiegsgeschwindigkeit als ein einzelner großer Elko.
Wichtiger ist es jedoch den Spannungstreiberstufen zur Entkopplung von den Leistungsstufen eine separate Gleichrichtungs- und Siebestufe zu spendieren. Um die "ruppigen" Nachladevorgänge der Siebeelkos und Netzstörungen etwas abzudämpfen kann man Drosseln (z.B. 100µH) vor die Ladeelkos schalten. Dem gleichen Zweck dienen ultraschnelle Gleichrichterdioden mit parallel geschalteten schnellen Kondensatoren. Bei kleineren Trafo-Spannungen können die besonders schnellen Schottky-Dioden verwendet werden.
Zu beachten ist, daß auch transiente Störungen auf der Hauptversorgung über Kollektor/Basis-Kapazitäten die empfindlichen Spannungstreiberstufen stark beeinflussen können. Dies kann man leicht prüfen, indem man mit einem Schraubendreher die Kollektoren der Endstufentransistoren antippt. Ein Knacksen in den Boxen verrät eine schlechte Entkopplung.

Als nächstes sollten die Spannungsreferenzen überprüft werden. Verstärkerschaltungen reagieren sehr empfindlich auf Schwankungen ihrer Referenzpunkte. So muß der Strom der Eingangsdifferenzverstärker sehr konstant sein. Oft findet man in preiswerten Verstärkern hier Zenerdioden mit kleinen Spannungswerten zur Stabilisierung. Bei Referenzspannungen unter 6 Volt sollten diese durch eine Reihenschaltung von LEDs ersetzt und mit "großen" Elkos abgepuffert werden. Gelbe LEDs weisen die höchste Flußspannung auf (1.9V/2.5mA), grüne (1.8V/2.5mA) haben aber eine steilere Kennlinie. Rot hat die steilste Kennlinie aber auch die geringste Flußspannung (1.6V/2.5mA). Alternativ ist auch der Einsatz von integrierten Spannungsreferenzen oder das Ersetzen von Widerständen durch Stromquellen möglich. Temperaturstabil ist die Kopplung von LED und bipolarem Transistor.

Spannungsversorgung und Schutzschaltung Draufklicken zum Vollbild

Die ultimative Lösung besteht natürlich im Stabilisieren der Betriebsspannungen. Damit werden auch transiente Störungen ausgeschaltet und Dual-Mono-Netzteile eigentlich überflüssig. Zu beachten ist, daß die Ausgangsspannung integrierter Standard-Spannungsregler verrauscht ist. Dieses Rauschen resultiert aus der fehlenden Möglichkeit, die interne Spannungsreferenz kapazitiv zu filtern. Man kann es bei Vorstufen noch lokal ausfiltern oder die Spannungsregler diskret aufbauen. Die Betriebsspannungen müssen aus Stabilitäts- und Präzisionsgesichtspunkten eine niedrige dynamische Impedanz besitzen. Dafür sollte "direkt vor Ort" mit Elkos (z.B. 1000µF) und gleichartigen Folienkondensatoren (z.B. 470nF) gepuffert werden. Ideal ist ein gut gepufferter diskreter Spannungsregler in direkter Nähe der versorgten Schaltung. Große Stützkondensatoren verbessern besonders bei größeren Laststromänderungen das Impulsverhalten. Dies gilt insbesondere für “Low-Drop” Spannungsregler, da sie nicht so schnell und stabil wie konventionelle Typen sind.
Bei Vollverstärkern existieren aufgrund der räumlichen Anordnung meist zwei zentrale Massepunkte: die Netzteilmasse und die Vorverstärkermasse. Sollte die Spannungsversorgung des Vorverstärkers nicht an der Vorverstärkermasse hängen, so liegt ein Brummen auf der Versorgungsspannung. Brummen und Rauschen kann über Stützelkos auch in die Signalmasse gelangen.

Hier das Schaltbild einer diskret aufgebauten Spannungsversorgung für HiFi-Vorstufen.
Dieser “Low-Drop” Spannungsregler benötigt nur einen minimalen Spannungsüberhang und besitzt trotzdem ein gutes dynamisches Verhalten. Somit können die spannungsverstärkenden Stufen der Endstufen ohne Hilfstrafo betrieben werden.

Brummschleifen

Die Massepotentiale der HiFi-Komponenten einer Anlage sind nie ganz identisch. Das ist v.a. bei teurerem Equipment öfter ein Problem, da hier meist Ringkerntransformatoren eingesetzt werden. Diese besitzen zwar kleine Streufelder, niedrige Innenwiderstände und ein geringes Brummen, leider aber auch eine viel höhere kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärkreis. Schon bei kleineren Ringkerntransformatoren beträgt diese einige hundert Pikofarad. Nun sind aber üblicherweise die parasitären Kapazitäten C1 und C2 nach dem einfachen Modell im Bild von stark unterschiedlichem Wert, so daß eine korrekte Orientierung des Netzsteckers zu empfehlen ist. Andernfalls fließen störende Ausgleichströme über die Masseverbindung der Cinchkabel. Eine niederohmige Masseverbindung ist immer vorteilhaft, aber alleine keine Lösung. Oft kann man die korrekte Orientierung finden, indem man die Cinchkabel abzieht und mit einem Phasentester die Gerätemasse prüft.
Deutlich störende Brummschleifen entstehen vor allem dann, wenn mehrere Komponenten an verschiedene Erdungsquellen angeschlossen werden. Normalerweise ist nur der Tuner und der PC geerdet. Es empfiehlt sich im Antennenstecker des Tuners die Masseverbindung mit einem 10 nF SMD Kondensator zu unterbrechen. Ein Mantelstromfilter ist hier die perfekte Lösung.

Lautsprecherausgang

Problematisch sind große Drosseln zur Phasenkompensation am Verstärkerausgang. Sie verschlechtern den Dämpfungsfaktor im Hochtonbereich erheblich, so daß  parasitäre Partialschwingungen der Hochtönermembran nicht effektiv unterdrückt werden. Oftmals sind diese Drosseln überdimensioniert und können etwas abgewickelt werden.
Ideal sind in dieser Hinsicht Verstärker deren Frequenzgang ohne Gegenkopplung bis zur Schleifenverstärkung nur mit 20 dB/Dekade abfällt (Kompensation mit einem Pol, siehe oben). Solche Verstärker kommen ganz ohne Ausgangsdrosseln aus. Sie müssen allerdings sehr breitbandig sein, um auch im Hochtonbereich ein hohes Maß an Gegenkopplung zu gewährleisten.
In der Schutzschaltung sorgen Lautsprecherrelais mit Wolfram-Vorlaufkontakt auch nach Überlastabschaltungen niedrige Kontaktübergangswiderstände, da der induktive Rückschlagfunke nicht auf den Silberkontakt trifft. Zu beachten ist, daß auch hier die Entstörkapazitäten niederohmig oder separat nach Masse geführt werden müssen, um eine hohe Kanaltrennung sicher zu stellen.
Die Enden des Lautsprecherkabels dürfen nicht verzinnt verschraubt werden, da sonst im Laufe der Zeit Korrosionen entstehen, die zu Verzerrungen führen.

Schalter und Potis

Alle Schalter eines Verstärkers sollten vorsorglich mit Kontaktspray (z.B. Cramolin TOP-PIN) behandelt werden. Als Lautstärkeregler kann ein hochwertiges, gekapseltes, logarithmisches Leitplastikpotentiometer (z.B. von Alps) eingesetzt werden. Niederohmige Potentiometer erlauben bessere Kanaltrennung und geringeres Rauschen. Aufwendige Vierfach-Potis ermöglichen den Aufbau besonders rauscharmer Vorverstärker mit dem Preis höherer Kontaktverzerrungen (?). Ein hochwertiger Stufenschalter mit Metallschichtwiderständen bietet minimale Kanalabweichung, hohe Langzeitstabilität und minimale Kontaktverzerrungen. Nicht verdeckte Ausschnitte in Schaltern und Potis können mit Klebeband vor Staub geschützt werden.

CD-Player

Bei preiswerten CD-Playern sparen die Hersteller i.d.R. am Analog-Ausgangsfilter, der Stromversorgung und den Wandlern. Zusätzlich zu dem oben geschriebenen gibt es noch folgendes zu beachten:

Tipps

Getrennte Netzteile mit separaten Transformatoren zur Entkopplung der unterschiedlichen Schaltungsteile einsetzen. In der Versorgung des Digitalbereichs fließen mittelgroße, hochfrequente Ströme. Bei den Treibern für den Spindelmotor, die Spurführung und den Fokus fließen relativ große, niederfrequente Ströme. Für ein präzises Auslesen der Daten ist ein Stabilisieren und gutes Abstützen der Betriebsspannungen sinnvoll. Insbesondere muß auch der Strom durch die Photodiode sehr konstant sein.
In den Gleichrichterkreisen können schnelle Schottky-Dioden eingesetzt werden. Die Spannungsversorgung der D/A-Wandler sollte für Analog- und Digitalbereich separat ausgeführt sein. Hier ist eine saubere Betriebsspannung besonders wichtig. Störungen auf den Betriebsspannungen im Digitalbereich, v.a. dem Taktgenerator,  können zu Phasenzittern führen, Störungen im Analogbereich gehen direkt in das Ausgangssignal. Standard Spannungsregler können hier nicht verwendet werden. Einsetzbar sind die rauscharmen Präzisionstypen NJM7805FA oder diskret aufgebaute Spannungsregler. Die Spannungen sollten an jedem Versorgungsanschluß der Wandler gut abgepuffert werden (z.B. 1000µF + 100nF), Masseschienen können mit Kupferlitze verstärkt werden.
Für die Versorgung der Ausgangsfilter/-treiber sollte ebenfalls eine stabilisierte und entkoppelte Spannung eingesetzt werden. Auch die Betriebsspannung der OPVs sollte direkt vor Ort abgepuffert werden (z.B. 1000µF + 470nF).

Keramische Kondensatoren im Ausgangsfilter sollten durch Styroflex Typen ersetzt werden. Standard Operationsverstärker NE5534A/32A müssen nicht ersetzt werden, sie sind hier gut geeignet. Ausgangselkos sind meist überflüssig, wenn man die Offsetspannungen zu Null abgleicht.
In preiswerten Playern macht man sich oft wenig Mühe damit, Rausch- und Aliasingkomponenten jenseits der 22 KHz Grenze aus dem Ausgangssignal zu filtern. Dies kann zu Verzerrungskomponenten im hörbaren Spektrum führen, die sich mitunter wie ein Schleier über den Hochtonbereich legen.

Üblicherweise werden die Signalausgänge mit bipolaren Transistoren stumm geschaltet. Dies ist ein Schwachpunkt. Die maximale Basis/Emittersperrspannung der Transistoren beträgt meist 5 V. Da der maximale Scheitelwert der Ausgangsspannung +/- 2.5 V beträgt wird eine Reihenschaltung aus Widerstand und Diode vor die Basis der Transistoren geschaltet und mit z.B. +/- 12 V angesteuert. Wenn das Muting nun im normalen Betrieb ausgeschaltet ist, hängt die Basis der Transistoren quasi "in der Luft" und der Transistor wirkt als kleine, spannungsabhängige Ausgangskapazität. Im Falle schnell ansteigender Ausgangsflanken wird aber die Basis über die Kollektor/Basis-Kapazität mit hochgezogen und der Transistor eventuell in einen leitenden Zustand versetzt. Auch ist die Wirkung des Muting asymmetrisch und geht nach dem Ausschalten der Betriebsspannung irgendwann verloren. Solche Lösungen sollten durch ein kleines Relais ersetzt werden.

Mein modifizierter Pioneer PD-8700 CD-Player

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