Tape Head Preamp

[tek]

fortsättning på förra inlägget:

 

Du har ju ingen rippelström att tala om så du har gott om val. Men då du löder point to point kommer du ha avsevärt mycket högre induktans i matningen vilket gör att jag tänker att det spelar mindre roll för HF. Du kan gott använda film. Exempelvis får du en stor loop-area på matningen då returströmmen fysiskt kommer vara långt i från till-ledaren. Du kan såklart optimera för att få ned detta, men då är det enklare att göra ett mönsterkort.

 

Att använda keramiska kondensatorer kan du skippa i ditt fall. då du kör hålmonterat blir det nog bara mer problem. Vinsten (för avkopplingskondensatorer) tycker jag är att de har hög resonansfrekvens och är i princip gratis och tar ingen kortyta. Att de har sämre temperaturstabilitet spelar mindre roll för avkoppling. I mitt senaste projekt med opampar använde jag 100nF 50V 0603 X7R och 10uF 0805 25V X5R som avkoppling nära opamparna. 

 

Om du velar kan du alltid skicka några exemplar för uppmätning av impedans. Det gör jag gärna. 

------

lite ot:

 

angående keramer i signalvägen så ger de en del dist. Dock är NP0/C0G keramer kondensatorer helt ok. De är betydligt dyrare än X7R och de andra sämre keramertyperna så man kan lika gärna använda film. Så brukar jag tänka iaf och använder endast film i signalvägen.

http://www.janascard.cz/PDF/An ultra low distortion oscillator with THD below -140 dB.pdf

 

Jag har testat att använda lite olika filmkondingar i signalvägen i mitt RIAAsteg och mitt avsomnade förstegsprojekt och har hittills inte mätt upp någon skillnad alls mellan olika typer av film i min. Nån gång får jag väl skaffa mig bättre mätsetup som kan mäta så små skillnader som det handlar om i dessa fall. Jag hävdar att det kondensatorfokuset vissa delar av audioindustrin har är iaf till viss del ett sätt att motivera priset på produkterna.

[calle_jr]

 

Perfekt input @tek!

Tack!

 

När det gäller Wima MKP 1µF (liksom motsvarande PP från andra tillverkare) så blir de dominerande stora, minst 27x11mm.

Jag tror det är större fördel att ha avkopplingskondensatorerna så nära OP-amparna som möjligt, hellre än att välja en potentiellt bättre kondensator.

Så jag sneglar på WIMA MKS2 1µF som är en metalliserad polyester med märkspänning 63Vdc, DF=0.8% vid 1kHz 20^oC. Storleken är 7.2x5mm med 5mm rastermått, så det passar mycket bra.

 

Jag har fått några av kondensatorerna som ska sitta i signalväg;

 

[calle_jr]

 

De tre röda kondensatorer (2.7nF) som sitter kvar på huvudkortet sitter i notchfiltret och är polypropylen filmkondensatorer Wima FKP 2700pF 100VDC 2.5% med DF=0.05% och även DA=0.05%.

Jag har några extra för att hyfsat kunna matcha två av dem;

 

 

 

Detta är alltså en FKP, där elektroderna inte är metalliserade utan de är en metallfolie. Men dielektrikum är en polypropylen.

Såhär ser de vanligaste filmkondensatorerna ut med beteckningar MKS, MKP och FKP;

 

 

 

 

 

Mindre kondensatorer (<0.33µF för PP och <6.8µF för PET) har ofta tillägget 2, exvis MKP2, med måttlig märkspänning och benavstånd 5mm. För högre siffror, exvis MKP4 och MKP10, är det högre märkspänning och/eller högre värden och benavstånd upp till 37.5mm.

En del varianter är metalliserade på båda sidor av dielektrikum.

 

Det finns även RFI-kondensatorer med samma konstruktion avsedda för 275-400VAC. Dessa har tillägg X eller Y. Klass X är avsedda att kopplas mellan fas och nolla, medan klass Y har högre säkerhetskrav för inkoppling mellan faser och jord.

 

[tek]

15 hours ago, calle_jr said:

När det gäller Wima MKP 1µF (liksom motsvarande PP från andra tillverkare) så blir de dominerande stora, minst 27x11mm.

Ojdå. Det är nog med stor sannolikhet en X eller X2. Den skulle jag inte använda till avkoppling, möjligtvis för ett rörsteg isf. Storleken på de jag använde är ca 7 x 4. Jag är inte hemma så jag kan inte kolla exakt vilken jag använde. Hittar inga inzoomade foton. Här använde jag även 100nF i samma serie.

 

 

Det är nog serien MKS jag menade. Det finns även en 10uF i samma eller snarlik serie som är riktigt liten i bredd och längd. Dock är den ganska hög. Riktigt bra när man har ont om kortyta.

[calle_jr]

Det är inte X eller X2 jag kollat på. MKP blir så stora för 1uF.

 

21 hours ago, tek said:

Det är nog den serien MKS jag menade.

Ja!

Wima rekommenderar själva i första hand MKS och FKS för avkoppling.

MKP och FKP rekommenderar de i första hand för timing-tillämpningar samt pass- och stopp-filter, där man prioriterar stabil kapacitans, låg DF och hög isolering.

 

 

Här har vi fler metalliserade polypropylen från Vishay, med värden mellan 100pF och 10µF;

 

 

[calle_jr]

Om jag detaljstuderar frekvensgången så ser man att det finns små variationer som går att förbättra.
Jag ska inte göra det nu eftersom det är inte alls säkert eller ens troligt att det blir bättre eftersom jag har idealiserat mätningen av tonhuvudet.
Men det kan vara bra att förbereda för att kunna göra det och framför allt se vilka komponenter som kan behöva modifieras.
Här har jag ändrat en resistor i notchfiltret från 9.4 till 9.0kohm, och en konding i lågpasshyllan från 1.00nF till 1.05nF. Röd linje före ändring, grön linje efter ändring.

 

Obs att delningen är 1dB, så beräkningsmässigt handlar det om att förbättra från +/-0.3dB till säg +/-0.15dB, så det är verkligen finlir. Men i praktiken kan det såklart bli avsevärt mer;

 

 

Här är lite resistorer från Vishay;

 

 

 

 

[calle_jr]

 

Jag har nu även hittat spice-modeller för THAT1200 och TI DRV134 som går att importera till Micro-Cap, så att dessa kan modelleras mer exakt så som ICn ser ut;
 

 

 

 

 

Modell i MC12;

 

 

[conan]

On 2021-10-09 at 14:40, calle_jr said:

Om jag detaljstuderar frekvensgången så ser man att det finns små variationer som går att förbättra.
Jag ska inte göra det nu eftersom det är inte alls säkert eller ens troligt att det blir bättre eftersom jag har idealiserat mätningen av tonhuvudet.
Men det kan vara bra att förbereda för att kunna göra det och framför allt se vilka komponenter som kan behöva modifieras.
Här har jag ändrat en resistor i notchfiltret från 9.4 till 9.0kohm, och en konding i lågpasshyllan från 1.00nF till 1.05nF. Röd linje före ändring, grön linje efter ändring.

 

Obs att delningen är 1dB, så beräkningsmässigt handlar det om att förbättra från +/-0.3dB till säg +/-0.15dB, så det är verkligen finlir. Men i praktiken kan det såklart bli avsevärt mer;

 

 

Här är lite resistorer från Vishay;

 

  

 

 

Jag har en känsla av att finjustering i modellen inte är särskilt värdeskapande. Snarare att identifiera kapacitanser och resistorer som är känsliga och göra plats för modifieringar, t ex att parallellkoppla motstånd för att justera finare är 1%.

 

Skulle säga också att temperaturberoende och åldring kan börja spöka när man vill komma närmare optimum.

[calle_jr]

5 hours ago, conan said:

Jag har en känsla av att finjustering i modellen inte är särskilt värdeskapande. Snarare att identifiera kapacitanser och resistorer som är känsliga och göra plats för modifieringar, t ex att parallellkoppla motstånd för att justera finare är 1%.

Exakt så!

Med tanke på att det skulle kunna bli aktuellt med andra tonhuvuden så kanske jag rentav ska sätta 2-poliga dip-switchar för några av dessa identifierade komponenter

Det är främst R15, C5 och C10 som är aktuella att justera utöver de som redan har switchar.

För tex C10 (1nF) handlar det om så små justeringar som 20-80pF som ger märkbar inverkan. Är det lämpligt att använda mica 1% som komplement (parellellkoppling) trots att det är låga spänningar?

 

[calle_jr]

On 2021-10-08 at 08:47, tek said:

då är det enklare att göra ett mönsterkort

Jag inser fördelarna, och ett snyggt utformat mönsterkort kan vara en fröjd för ögat.

Men det finns en hel rad anledningar för mig att jag inte vill göra så 

Jag kommer behöva ändra saker under resans gång, och ibland kan det vara en never-ending-story. Jag klarar också av att tolka en krets som är lödad p2p, det gör jag inte med ett mönsterkort.

Dessutom gillar jag själva handarbetet med lödstöd, kopplingstråd och att vira komponenter.

 

Men ett par andra viktiga anledningar ligger i hur jag har utformat det nu...

 

Jag har gått vidare med en lösning där samtliga switchar flyttats till det nedre övre kortet.

Alla switchade delar är kopplade till en fast grundkomponent, och denna grundkomponent sitter på huvudkortet. Så det finns alltid ett grundvärde och switchen ökar eller sänker detta grundvärde i stället för att byta till ett nytt värde.

Det gör att kretsen fungerar (idealt) utan hela det nedre övre kortet.

Kretsen får då i grunden kortare signalväg utan kontakter, och det är (slarvigt uttryckt) endast småjusteringarna som adderar artefakter.

Det blir också mycket renare och enklare att läsa kretsen, felsöka och vid behov ändra.

 

 

 

 

Ps. Jag ska se om jag hittar en annan typ av skruvplint och prova sätta dessa på samma kort som switcharna. Då kan jag sätta det nedre kortet överst i stället eftersom det underlättar reglering av switchar. Å andra sidan blir det svårare att komma åt skruvplintar till tonhuvudingång, stjärnjord, matningsspänning, volympot och hörlurskrets. Hur man än vänder sig... 

Edit: fixat.

 

Edited November 18, 2021 by calle_jr
Layout

[calle_jr]

 

 

Efter förstärkning i 1:a-steg konverteras plus- och minussignaler från tonhuvudet till en SE-signal med en balun i form av THAT1200;

 

 

https://www.mouser.se/datasheet/2/407/THAT_1200-Series_Datasheet-532288.pdf

 

 

 

Balanserad driver från Texas Instruments i form av DRV134PA med 6dB gain;

 

https://www.ti.com/product/DRV134#product-details

 

 

Trots att jag har köpt komponenter från Sverige, Tyskland, Holland, Frankrike, USA och t.o.m Jamaica så har jag inte alla komponenter än. Men nu är det bara något som fattas, och för några komponenter har jag tänkt om. Så...

 

[calle_jr]

 

DIL-hållare;

 

 

 

1.3mm lödstift;

4-poliga dip-switchar;

 

Elektrolyter till avkoppling av spänningsmatning. Dessa 100µF kommer från RFS audio;

 

 

 

 

470pF Polystyrenkondensatorer;

 

 

[calle_jr]

 

1-hålskorten är 100x160mm eurocard i pertinax (FR2) med fluxade kopparöar på baksidan;

 

 

 

 

Korten kommer från Eleshop.eu.

 

[conan]

Kanske har nåt i mitt förråd om det skulle vara svårfåtaget ... dock är det mesta gammalt vid det här laget, ända tillbaka till 60-talet för det jag fått från brodern.

 

[calle_jr]

15 hours ago, conan said:

Kanske har nåt i mitt förråd om det skulle vara svårfåtaget ... dock är det mesta gammalt vid det här laget, ända tillbaka till 60-talet för det jag fått från brodern.

 

Tack!

Låter helt klart intressant.

Jag är fortfarande på jakt efter bra skruvkontakter/plintar för pcb med 2.54 / 5.08 benavstånd.

 

Jag kör just nu med följande där den ena har benavstånd 5x7mm och ganska grova platta ben, och den andra är en plinttyp som förvisso har 2.54mm benavstånd men den tar totalt max 0.5mm² kopplingskabel. Den har lite väl stor kropp och finns bara som minst 2-polig.

 

   

 

 

17 hours ago, calle_jr said:

Så...

 

Men då tänder vi väl lödkolven eller 
 

 

 

[calle_jr]

 

Bara att ta sig an detta miniatyrlandskap; 

 

 

 

 

 

 

 

[tek]

On 2021-10-14 at 20:10, calle_jr said:

Jag inser fördelarna, och ett snyggt utformat mönsterkort kan vara en fröjd för ögat.

Men det finns en hel rad anledningar för mig att jag inte vill göra så 

Jag kommer behöva ändra saker under resans gång, och ibland kan det vara en never-ending-story. Jag klarar också av att tolka en krets som är lödad p2p, det gör jag inte med ett mönsterkort.

Dessutom gillar jag själva handarbetet med lödstöd, kopplingstråd och att vira komponenter.

 

Jag fattar.

Du kan alltid cadda ett när du är nöjd med prestandan, det brukar jag aldrig orka när allt funkar, men man kan alltid intala sig det

 

 

Om jag ska vara lite av en Messerschmitt så ska man vara lite kritisk mot monterade mönsterkort som är vackra för ögat. Även om jag själv kan bli överförtjust att dylika skapelser så ser jag ofta samtidigt att de är just optimerade för det, att kunna fotas, och inte nödvändigtvis vettigt caddade. Ganska ofta står dessa saker i bjärt kontrast mot varandra.

 

[calle_jr]

 

Tack @tek!

Det kanske kan bli aktuellt.

 

Lite framdrift här ikväll...

 

 

 

 

Kanske lite halvknepig montageordning, men jag väntar på några komponenter som behöver provmonteras innan jag vet säkert.

 

[calle_jr]

 

Sakta framåt...

 

 

 

 

Får lite stopp nu igen snart, för en leverans med 29 småpåsar med mellan 2 och 100st komponenter i varje påse blev lite fel. Två påsar fanns inte med och i en påse var det fel typ, och så fick jag en liten påse som jag inte beställt. Så är det i länder där man fostras att en 3:a är godkänt 

 

Men efter regn kommer solsken.

 

Jag har mätt avvikelser på en del motstånd, och antingen har jag tur eller så är de normalt snävare än angivet. Dessa Vishay är specade med +/-1% men alla jag mätt ligger inom +/-0.1%.

 

[calle_jr]

 

Här ser man en del av de kalibreringslägen som är möjliga med de switchar jag valt;

 

 

 

 

Och med glesare dB-skala;

 

 

 

[Bebop]

Vilken kurva ger neutral klang…  Obs! Ironi men lite allvar. När man sedan lägger på inspelning och övrig anläggning visar grafen hur svårt det är att hitta rätt. ”När det låter bäst är det bäst” är väl det lättaste.

 

 

[calle_jr]

 

22 hours ago, Bebop said:

Vilken kurva ger neutral klang…  

Det är en bra fråga!

Det normala är ju att en bandspelarmekaniker gör den bedömningen enbart med ett kalibreringsband. Sedan rör man inte det. Dvs man har aldrig ens utvärderat det.

Jag har ingen avsikt att mixtra med det dagligdags, det är därför jag valt switchar som sitter på ett kort i stället för potar på fronten. Men det finns potential att göra en bättre kalibrering än vad jag har nu med Studers förstärkare, eftersom Studer behöver ta hänsyn till en rad faktorer som jag kan sortera bort. Jag behöver inte ta hänsyn till tex 7.5ips NAB 185nWb/m eftersom jag aldrig kommer använda det.

 

Jag är nöjd med lösningen att kretsen fungerar utan kalibrering. Jag hade kunnat ta bort den, men dels låser man sig då till ett tonhuvud, och dels tror jag att ett tonhuvud kan ändra sig ganska mycket på 4-5 år, åtminstone i diskanten.

 

[Bebop]

1 hour ago, calle_jr said:

dels tror jag att ett tonhuvud kan ändra sig ganska mycket på 4-5 år, åtminstone i diskanten.

Det är delade meningar om det. En del hävdar att tonhuvudet låter bättre och bättre med tiden och allra bäst precis innan man går igen ”skyddsglaset” som ligger magnetgapet. Men det skall handla mer om öppen-/klarhet snarare än frekvensområde. 
 

Det som påverkar diskant mest negativt är skitiga tonhuvud och magnetisering; även brus.

 

 

 

[calle_jr]

On 2021-10-24 at 10:15, Bebop said:

En del hävdar att tonhuvudet låter bättre och bättre med tiden och allra bäst precis innan man går igen ”skyddsglaset” som ligger magnetgapet. Men det skall handla mer om öppen-/klarhet snarare än frekvensområde. 

Ja, bättre och bättre betyder väl att det måste ändra sig? 

Det var minskade skanningsförluster jag syftade på, och de börjar göra sig påminda över 5-6kHz.

Glastjockleken kan göra en hel del när våglängderna kommer ner under mikrometernivå.

 

 

Ännu ett steg;

 

 

 

 

Jag testar en isolering till naken kopplingstråd. Denna PTFE awg18 är helt suverän. Tåler värme och passar perfekt till 0.5 - 1mm kopplingstråd;

 

 

 

 

För att återknyta till kalibrering; de flesta mekaniker använder endast tre punkter för att representera hela audiobandet, 100Hz, 1kHz och 10kHz. När dessa ligger inom +/-1dB är man nöjd. En del kollar även 50Hz.

Så, avvikelser i skanningsförluster mellan olika tonhuvuden syns knappt ens vid kalibrering. Och även om man skulle mäta dem är frågan om de går att åtgärda med den elektronik som sitter i tex en Studer.

 

 

 

[calle_jr]

 

Arbetet fortskrider och det kommer lite fler bilder till helgen.

En del undrar vad jag håller på med och varför 

 

Alla delar av en bandspelare är viktiga, och den blir inte bättre än sin svagaste del. Men om jag skulle rangordna de vitala delarna av en rullbandspelare, så skulle jag göra det såhär;

 

1.  Bandföring/transport/mekanik 
2.  Bandtyp, bandbredd, magnetisering, hastighet
3.  Tonhuvud
4.  Elektronik, eq

 

Min spelare, Studer B62, är långt ifrån cutting edge för vad man höll på med för de bästa inspelningsmaskinerna inom mastering på 80-talet, tex A820 o liknande.

Men pga av att just transporten i B62 är så avskalad och "mekanikdriven" tycker jag den är bättre än de prosumerversioner som förekom. Speciellt om de är 40+ år gamla och inte komplett nedmonterade och genomgångna i detalj.

 

Vad det ser ut som har Studer inte grottat ner sig så djupt i elektroniken före digitaleran, prio för dem var att bygga den bästa möjliga mekaniken. Den största delen av kretsen är byggd för att man ska kunna spela allt möjligt med olika tonhuvuden, antal kanaler, hastigheter, bandtyper och eq-standardarder. Så, för elektroniken handlade det mest om flexibilitet, modularitet, mångsidighet, användarvänlighet etc, hellre än den highend elektronikutveckling som förekom inom annan hifi.

 

Detta är anledningen att jag fick upp intresse för att testa göra en egen krets, där all flexibilitet och mångsidighet är bortskalad, och anpassad för mina band och mitt tonhuvud.

 

 

 

[calle_jr]

 

Nu har jag kommit en bit på väg med ena kanalen för kalibreringskretsen.

Huvudkretsen är alltså inte direkt beroende av detta kort. Det används bara för kalibrering.

 

 

 

Jag har även skaffat potentiometrar och vu-mätare.

 

Potentiometrarna är ALPS RK27 logaritmisk stereo 10kohm med pcb, och ska användas som mono. De graderade rattarna är 38mm alu för 6mm stång från Derone.

VU-mätarna är 34mm för 12V spänningsmatning med buffertkrets -50/+3dB från TEKRAM, för att inte riskera påverka audiokretsen.

 

 

 

 

 

 

 

Nu är det bara att kämpa på...

 

 

[calle_jr]

 

Allting tar sin lilla tid, men det går åtminstone framåt;

 

 

 

 

 

Ett simpelt trick med 2.54mm skruvplintar är att välja med en pol extra så att man kan fixera plinten genom att löda fast mittpinnen, och därefter löda dit ledarna på de fria stiften.

 

 

Den lilla hörlursförstärkaren gick kvickt att löda;

 

 

 

Den är bestyckad med en NE5532 opamp, TLE2426 spänningsdelare, 470µF Panasonic FM filterkondensatorer, 100nF Wima ingångs- och avkopplingskondingar, Vishay 1% motstånd och 10k ALPS log stereopotentiometer. Kan drivas med 4-20 VDC.

Jag köpte detta kit för $30 ex frakt, tull o moms, och det är ungefär vad jag skulle få betala för komponenterna om jag köpte dem löst.

 

Ska försöka göra en kanal helt klar för huvudkortet så att jag kan börja testa. Det är garanterat några fel och några saker jag glömt. Har avsiktligt inte lödat överallt eftersom det blir enklare att felsöka/ändra.

 

 

Och så kan jag tipsa om Borgeby Kryddgård 

Fantastiskt sortiment, och inte för stora påsar som är mer anpassade för en familj än ett restaurangkök.

100g anchochili (poblano) räcker ju nästan en månad.

 

 

[conan]

De här sladdarna mellan korten .. vad för signaler är det?

[lindvall]

On 2021-11-15 at 22:17, calle_jr said:

 

Och så kan jag tipsa om Borgeby Kryddgård 

Fantastiskt sortiment, och inte för stora påsar som är mer anpassade för en familj än ett restaurangkök.

 

 

Snyggt! Och rena rama studiofotografier! 

 

Borgeby kryddgård är trevligt! Köpte på mig rejält med kinabark senast jag var där så jag ska kunna göra mer tonic. 

[calle_jr]

23 hours ago, conan said:

De här sladdarna mellan korten .. vad för signaler är det?

Det är audiosignaler för kalibrering.

Kretsen är byggd på huvudkortet (det undre kortet) så att den fungerar utan det övre kortet. Så det sitter ett grundmotstånd eller -konding exvis 4k7 eller 1nF på huvudkortet. Sedan är dessa byglade med sladdar till det övre kortet för cut eller boost.

Förutom last för tonhuvudet med valbara R och C har jag 6st cut eller boost med 4 värden vardera. Så kalibreringen kan göras med bas, mid och diskant cut eller boost.

Beräknade möjliga kurvanpassningar visas i detta inlägg.

De svarta sladdarna är Duelund 20awg solid core koppar med oljad bomull. Jag ska korta dem när jag vet vilken längd som behövs.

 

De röda och blå sladdarna är spänningsmatning.

 

 

17 hours ago, lindvall said:

Snyggt! Och rena rama studiofotografier! 

Borgeby kryddgård är trevligt! Köpte på mig rejält med kinabark senast jag var där så jag ska kunna göra mer tonic. 

Tack. Svårt att plåta nu när det är så mörkt.

Hehe, du gör tonic alltså  Seriöst!

Jag köpte apelsinarom av dem för smaksättning av snus. Kan rekommenderas om man gillar tex den vanliga grovsnusen.