CD-Spieler

Philips CD753

...inzwischen ist dieses Gerät zur Basis des nächsten Entwicklungsprojekts geworden, maßgeblich von meinem Bruder bereits an einem CD751 umgesetzt, habe ich eine überzählige Beta-Platine aus seiner Versuchsreihe hier eingebaut.

Über die Erfahrungen und Änderungen an Symphonic-Line -Playern und Exposure CDs hinaus, ist hier die Wandler-nahe Takt-Erzeugung, die sorgfältige, einzeln geregelte Versorgung aller Baugruppen und sogar die komplette galvanische Trennung von Digital- und Analogteil verwirklicht. Das ganze basiert auf dem von einigen Foren und Spezialisten (u.a. dem "Lampizator") hoch gelobten TDA1549-Wandler, ein Vorläufer des beliebten TDA1305. Dieser Wandler hat wie sein Nachfolger einen (nicht umgehbaren) internen Operationsverstärker zur I/U-Umsetzung, arbeitet als "halber Bitstreamer" mit vier direkt umgesetzten Bits kombiniert mit Delta-Sigma-Wandlung für den Rest seiner Auflösung. Das hat den Vorteil, dass der HF-Störpegel der Bitstream-Abteilung auf ein Sechzehntel (-24dB) konventioneller 1-Bit-Wandler liegt und so der größte Nachteil dieser Technik weit besser in den Griff zu bekommen ist. Der Wandler wird auf der Analogseite mit unsymmetrischen +5V betrieben, woraus sich zwangsläufig ein durchschnittlicher Ausgangs-Offset von 2,5V ergibt. Der Chip war mit Sicherheit zur universellen Anwendung in stationären und portablen Geräten gedacht, da bot sich das als kompakteste Lösung an. Es stellt einen allerdings auch vor Probleme, wenn man bei einer hochwertigen Konstruktion lange Signal-Wege und einen Koppelkondensator gleichzeitig vermeiden möchte, dazu später mehr.

Jedenfalls sind bei diesem Projekt die meisten kleinen, eher speziellen Schaltungs-Details von mir zusammengetragen, erdacht und entwickelt und von meinem Bruder dann in Platinen-Entwürfe umgesetzt, erprobt und verfeinert worden, er hat sehr viel Zeit vor allem in das sorgfältige Layout gesteckt und auch die gesamte "Drecksarbeit" erledigt - z.B. das sorgfältige Studium von Datenblättern, anlegen von CAD-Bibliotheks-Einträgen für die speziellen Bauteile, die Zusammenstellung der Grundschaltungen.
Mein CD753 ist dabei bislang ein wichtiger Vorführ-Ableger in noch nicht ganz serienreifer Fassung einer Nachrüst-Lösung, deren vorliegende erste Versuchs-Variante inzwischen in vielen Details wieder modifiziert wurde. Doch fehlt nicht mehr viel zu deren Vervollständigung, das Gerät funktionierte nach dem Zusammenbau auf Anhieb und spielt sich gerade einwandfrei und überzeugend ein.

die Analog- und Wandler-Versorgung: 80VA Müller-Rondo-Trafo, Ultrafast-Dioden mit Filter-Kondensator am "Doppelwellen-Gleichrichter"-Eingang, Evox-Rifa-Elkos...

Der transplantierte Wandler oben in der Mitte, links davon der ADUM Trennverstärker-Chip.
Die Wandler-Platine ist eine komplette Eigen-Entwicklung - dieses Vorserien-Exemplar ist voller Vermerke und Ergänzungen

Netzteil - Netzteil - Netzteil

Man wird sich fragen, was hier bei nach wie vor dem gleichen Wandler (der wurde auf das neue Board transplantiert) so viel mehr Schaltungsaufwand macht. Und tatsächlich ist die eigenliche Ausgangsstufe winzig klein, im Grunde nur ein unterstützter Emitter-Folger-Transistor.
Die Platzfresser sind vor allem Elektrolytkondensatoren. Die Platine besitzt nicht weniger als neun (9... !) Spannungsregelungen, jede an ihren besonderen Zweck angepasst. Vier für die Ausgangsstufen (rechts-plus/rechts-minus/links-plus/links-minus), zwei für den Wandler (Analog-/Digital-Seite), zwei für den Trennbaustein (Analog-/Digital-Seite) und eine spezielle, diskrete, rauscharme Clock-Versorgung.

Die Clock sitzt nur Millimeter vom Takteingang des Wandlers entfernt, die Daten vom Laufwerk kommen über einen speziellen Trennverstärker von Analog Devices, der in die andere Richtung auch den Clock-Takt zum Laufwerk überträgt. Zwischen Analog- und Digital-Teil (besser: zwischen Laufwerk und Wandler-Platine) gibt es keinerlei galvanische Verbindung, die beiden Teile werden von unterschiedlichen Trafos gespeist und so gibt es auch keinerlei Strom-Verkopplungen zwischen dem Servo-Bereich des Laufwerks und der D/A-Wandlung.

Einspeisung des galvanisch entkoppelten Clock-Signals auf der Laufwerks-Platine

Ganz fertig ist das Projekt noch nicht, benötigt werden vor allem für die störungsfreie praktische Anwendung bei "normalen Leuten" momentan noch zwei kleine Zusatz-Schaltungen:

• eine digitalseitige Takt-Erkennung, die wegen der sehr langsam anlaufenden Clock-Versorgung die Reset-Leitung fest hält, bis der Takt auch den Laufwerks-Steuerchip erreicht hat und
• eine ausgefeilte, geräuschlose und Signal-unschädliche Stummschaltung zur Auswertung der "mute"-Leitung. Der Wandler gibt nämlich ohne Daten gelegentlich auch Störungen und Gleichspannung aus, interne Maßnahmen dagegen besitzt er nicht, weil grundsätzlich immer eine externe Stummschaltung vorgesehen war. Die ist bislang noch nicht verwirklicht und muss eng mit der Offset-Servo-Regelung zusammen arbeiten.

Alles in allem zeigt das Gerät eines: die Entwicklungs-Abteilung für die Wandler-ICs war bei Philips exzellent, richtig eingebaut zeigt übrigens so gut wie jeder Philips Audio-DAC, dass die Hifi-Abteilung des Konzerns immer weit hinter den Möglichkeiten der eigenen Komponenten zurück geblieben ist. Und so ist der deutlichste Vergleich, den ich in Sachen CD-Spieler vorführen kann, auch mein funktionstüchtiger, aber original belassener CD753 gegen diesen äußerlich unveränderten zweiten "Plastikbomber". Bewusst habe ich bei der Montage sogar den Kopfhörer-Ausgang wieder in Betrieb gesetzt und die originalen Cinch-Ausgangsbuchsen verwendet, kein Edel-Netzkabel angebracht. Und gerade dadurch ist er zu einem durch seine überlegene Klangqualität nahezu erschreckenden "Wolf im Schafspelz" geworden.

Mein Bruder hat es bei einer gemeinsamen Test-Sitzung so ausgedrückt: "Jetzt hört man, was der Wandler kann, es ist wie wenn er sagt: 'endlich kann ich mal ungestört meiner Arbeit nachgehen'."

Neben der ausgefeilten Versorgung ist die simple Ausgangsstufe ein ganz großer Pluspunkt. Entlehnt ist die Schaltung dem "Naim Buffer", doch ein Trick hat hier gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Die Ausgangs-Spannung des Wandler-OPs liegt ja bekanntlich bei durchschnittlich 2,5V DC, unzumutbar für direkt angeschlossene Verstärker.

Der Wandler-OP selbst arbeitet recht Energie-effektiv, also im Zweifelsfall bei niedrigen Kabel-Impedanzen sogar im Class-B-Bereich. Es gibt nun einen Trick, um eine Operations-Verstärker-Ausgangsstufe in einen höheren Arbeitspunkt zu bewegen, besser: einen der Endtansistoren (möglichst den NPN-Typ) zur alleinigen Arbeit mit hohem Ruhestrom zu zwingen: man belastet mit einem Widerstand oder einer Stromquelle hin zur negativen Versorgung.

Zudem ist nach dem bereits per Gegenkopplung integrierenden OP ein weiteres HF-Filter notwendig. Und so kommt es, dass in der gewählten Ausgangsstufe der Widerstand zwischen Wandler-OP und Basis des Buffer (Ausgangs-) Transistors gleich vier Aufgaben erfüllt:

• als Teil eines R-C-Glieds Sampling-Reste zu filtern
• die Steuerung des Buffers zu linearisieren
• einen definierten Spannungsfall zwischen dem Wandler-OP und einer Stromquelle zu erzeugen, um am Ausgang genau 0 Volt zu erhalten
• und dem Wandler-OP den definierten Quellen-Strom zuzuführen, der ihn in den Eintopf-Class-A-Arbeitspunkt zwingt

Letzlich hat der Player jetzt zwar keine Spannungs-Verstärkung mehr hinter dem Wandler-Ausgang und liefert so statt den üblichen mehr als 2V nur ca. 1,6V Spitzenpegel.
Dafür kommt nach dem DAC-Ausgang auf dem Weg zur Cinch-Buchse aber auch nur noch ein Widerstand und ein Transistor, trotzdem besitzt das Gerät eine hervorragende Leitungs-Entkopplung mit allerbester Versorgung. Der Quell- bzw. differentielle Innen-Widerstand der Ausgangsstufe ist marginal.

Es gibt keinen Koppel-Kondensator, trotzdem keinen DC-Offset und es arbeitet hinter dem Wandler eben kein "Operations-Verstärker-Grab", wie es dem Lampizator zurecht so zuwider ist.
Die hier verwendete Schaltung ist kürzer als jede Röhren-Ausgangsstufe, ähnlich linear und dynamisch, aber weitaus weniger mikrofonisch.
Es geht auch ohne Röhre...