Bocama volume- en balansregeling

Tja, de Bocama heeft standaard een dubbele volumeregelaar, of eigenlijk 2 losse regelaars op 1 as die onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen. Elke keer als je het volume verandert, verandert ook de balans mee want probeer maar eens om het zo te verdraaien dat je links en rechts niet verdraait ten opzichte van elkaar. Bovendien lijkt de gelijkloop van beide regelaars niet zo geweldig. Je vraagt dus steeds af of de balans tussen links en rechts wel klopt.

Dit heeft me doen besluiten de "Mono" optie van de "Mode" selector weer te activeren. Elke keer als ik het volume verander controleer ik nu met de mono knop of het geluidsbeeld zich nog wel in het midden bevindt. Hiermee wordt het leven met de dubbele volumeregelaar iets draaglijker.

Om het wat minder bewerkelijk te maken is het plan om een goede 'gekoppelde' stereo potmeter te kopen en een aparte balansregelaar toe te voegen. Gelukkig zijn er goede Alps stereo potmeters te koop. Tot aan 500K zelfs, dat is wel prettig voor de uitgang van de phono versterker. De balansregelaar kan met behulp van een enkele 500K (lineaire) potmeter worden gemaakt. Die heb ik nog wel liggen en wellicht zijn de potmeters van de oude toonregeling ook bruikbaar.

Update: bovenstaande is inmiddels ingebouwd. Helaas blijkt de balansregeling het niet te doen als de Mono optie is ingeschakeld. Wel logisch natuurlijk aangezien beide op hetzelfde punt in het signaal zitten maar. De Alps potmeter lijkt toch iets minder goed te klinken, het is allemaal iets minder luchtig lijkt het dan met de oude koolstof banen. Een ouderwetse koolstof stereo potmeter is besteld...

Bocama fasedraaier experimenten, deel 1

Als eerste ben ik bezig gegaan met de gewone paraphase in dc-koppeling. De balans tussen beide fasen bleek lastig in te stellen zonder potmeter. Wat geprutst met allerlei weerstandjes maar helemaal goed kreeg ik het niet. Nou ja, een beetje onbalans was niet zo erg toch? Helaas viel het resultaat me klankmatig erg tegen, het leek wel of je de vervorming kon horen. Zou het echt zo zijn? In ieder geval valt de gewone paraphase voor mij verder af.

De floating paraphase zal waarschijnlijk beter klinken maar zover is het niet gekomen. Ik was zo benieuwd naar de long-tail inverter dat ik daarmee ben verder gegaan. Ik heb iets vergelijkbaars gebouwd zoals het al eerder getoonde principeschema:

De eerste triode heb ik voorlopig weggelaten. Die heb ik niet perse nodig als de fasedraaier genoeg zou versterken. Met een ECC82 gaat dat weliswaar niet lukken maar met een ECC81 zou het nog moeten kunnen. Zonder de ingangstrap vervalt de mogelijkheid tot dc-koppeling en het is nu wel handig om de roosters van beide driver triodes aan massa te hebben. Dat scheelt ook weer een condensator aan het rooster van de onderste triode. 

Om toch een lange staart aan de kathodes te krijgen heb ik een negatieve voeding bijgemaakt met een paar diodes en wat RC capaciteit. Dat ging vrij makkelijk en ik had nu zomaar ruim -300V beschikbaar. De buis hangt dus met een paar weerstanden tussen ca. +300V en -300V... best spannend. Het principeschema ziet er dan zo uit:

In mijn geval zijn de spanningen wat hoger en zijn zowel de anodeweerstanden als de gemeenschappelijke kathodeweerstand 33k groot. Wel opletten qua dissipatie voor de kathodeweerstand! Het leuke is dat deze grote kathodeweerstand als een soort stroombron fungeert: elke buis stelt zichzelf automatisch in op dezelfde stroom van ca. 4 a 5 mA.

Het resultaat was zeker geslaagd te noemen. Met de scoop zag ik nog slechts een miniem verschil in balans, veel kleiner dan me ooit met de paraphase gelukt is. Ik heb dit maar even zo gelaten om niet alle even harmonischen te elimineren. En wat een verschil in klank! Duidelijk minder vervorming, of dit nu door de ECC81 komt of door de betere fasedraaier, ik geloof beide.

Even ECC82's ingeprikt want dat gaat nu makkelijk met onze gecreëerde stroombron. Hiermee wordt de gain inderdaad te laag en is de extra ingangstrap wel nodig. Ook wilde de ECC82 niet zo goed klinken als de ECC81, hij lijkt wat milder en slomer. Duidelijk dus een voorkeur voor de ECC81.

Er was alleen een nadeel met de ECC81's: Ik heb geen goede ECC81 buizen liggen, alleen wat oude tweedehands exemplaren. Dat probleem is goed op te lossen want Tung-Sol heeft zeer redelijk geprijsde ECC81's te koop die vast van goede kwaliteit zijn. Maar het is de voeding die niet zo blij is met al die milli-Amperes die nu extra geleverd moeten worden. Er ontstond teveel spanningsverlies in de positieve hoogspanningsvoeding waardoor de eindtrappen onder de 300V kwamen. Hier was misschien nog wel iets te winnen in de marge. Maar ik was ook benieuwd hoe deze driver zou presteren met de ECC83 i.p.v. de ECC81. Dus dat eerst geprobeerd. Hiervoor heb ik de kathode- en anodeweerstanden vergroot van 33K naar 100K. Dat resulteert in 1,5 mA per triode en dat is voor een ECC83 al best wat. In ieder geval een stuk ruimer dan in de oorspronkelijke cathodyne driver. Zou het genoeg zijn om de EL84's in triode aan te sturen?

De ECC83 heeft duidelijk meer gain dan de ECC81. Klankmatig is er gelukkig niet veel veranderd, nog steeds goed dus!. De ECC81 is misschien wat klinischer, neutraler. De ECC83 heeft soms die warme klank die je met oude Quad versterkers associeert. Als ik alles van scratch af aan zou ontwerpen zou ik wel voor de ECC81 gaan of een andere buis die wat meer stroom kan hebben. Maar met deze ECC83's valt heel goed te leven. Het past ook wel in de oorspronkelijk doelstelling van dit project om zoveel mogelijk hetzelfde te houden, dus bij voorkeur ook de buisbezetting.

In deze vorm heeft de Bocama een paar dagen gespeeld en het lijkt wel of ie steeds beter en mooier wordt. Die Tung-Sol buizen zijn niet verkeerd. Het luisteren begint verslavend te worden. Ik heb in ieder geval geen behoefte om de floating paraphase nog te proberen. Hiermee heeft de Bocama zijn definitieve fasedraaier gevonden.

Update: na een tijdje heb ik toch een floating paraphase geprobeerd, zie ander topic.

Long-tail fasedraaier

Naast de paraphase en de floating paraphase is er nog een optie: de "long tail" fasedraaier. Een interessant voorbeeld hieronder in een principeschema:

Het voordeel hier is dat de eindbuizen beter aangestuurd worden terwijl de eerste triode weinig belast wordt en rustig zijn versterkende werk kan doen. Gevoelsmatig lijkt dit mooier dan een paraphase omdat elke signaalhelft nu door hetzelfde aantal triodes gaat. Door de dc-koppeling heeft de ECC82 een aardige "long tail" aan de kathodes hangen wat de lineariteit en balans ten goede komt. Vervorming technisch kan het misschien wat klinisch gaan klinken. Wellicht moet de long tail driver bewust wat asymmetrisch worden ingesteld of de ingangstriode minder lineair worden gemaakt... Het gebruik van de ECC82 als driver gebeurt ook in veel in Audio Innovations versterkers alhoewel daar altijd gecombineerd met een floating paraphase als fasedraaier voor de drivertrap. 

Voor bovenstaande schakeling is een extra buis nodig maar die hebben we nog over van de toonregeling. Een ander nadeel is dat de gain erg groot wordt. Normaal is de versterking van een enkele ECC83 of ECC81 triode al voldoende om de EL84's aan te sturen. De ECC82 versterkt natuurlijk niet zo veel maar een factor 10 heb je zeker extra. Maar dat biedt misschien weer perspectieven in combinatie met een low-gain phono versterker...

Paraphase fasedraaier

De fasedraaier is een bottle-neck in een balansversterker, denk ik althans. Van vroegere projecten was ik wel gecharmeerd van de paraphase fasedraaier. Hierbij wat historische maar zeker nog interessante informatie over de gewone paraphase fasedraaier en de floating paraphase fasedraaier:

paraphase

De floating paraphase is op papier beter omdat de "slave" triode ook weer terugkoppelt naar de spanningsdeler waardoor de signalen beter in balans blijven:

floating paraphase

Ik wilde eens kijken of ik een dergelijke fasedraaier kon maken maar dan met de eindbuizen zelf. Dit wordt ook wel "self-inverting push-pull" genoemd. De meeste toepassingen hiervan maken gebruik van een stroombron op de kathodes waardoor de 2e buis via de kathode zijn signaal krijgt. Daar had ik niet zo'n zin in en ik ben met de floating paraphase aan de gang gegaan. Ik heb er een avond mee gespeeld maar kreeg het niet stabiel, allerlei oscillaties en brommen. Het versterkte signaal op de onderste anode was te groot en zelfs zonder aanbieding van signaal op de onderste buis verscheen er een keurige sinus in tegenfase met de bovenste buis. Dat snapte ik niet, waar kwam dat signaal vandaan? En waar heb ik dan nog een fasedraaier voor nodig? Uiteindelijk viel het kwartje en bedacht ik me dat er door de stroom van buis 1 door de eindtrafo een inductiespanning op de wikkeling voor de onderste buis ontstaat. Dan gaat het niet werken of in ieder geval niet stabiel blijkbaar. Opvallend was overigens dat zo op halve kracht, zonder signaal op buis 2, het geluid best goed was, het begon op een mono-triode te lijken. Maar dat was niet de bedoeling van deze versterker.

Na een nachtje slapen bedacht ik me dat ik misschien de gewone paraphase had moeten gebruiken. Deze mist de terugkoppeling en zou daardoor wel eens stabieler kunnen zijn. Maar eerst nog wat historische informatie ingewonnen: 

Optie (A) zou kunnen, optie (B) kan niet omdat ik de EL84 in triode heb geschakeld. Wel twijfel of het inderdaad qua vervorming en frequentiegedrag niet te ongunstig gaat uitpakken. De eindbuizen met de eindtrafo vervormen natuurlijk meer dan een tussentrap. Bovendien heb je terugwerking van de luidsprekers via de eindtrafo. Misschien is het beter om de fasedraaier toch in de drivertrap te bouwen: minder vervorming, meer opties (ook floating paraphase) en meer uitsturing mogelijk: ook als de eindtrap in klasse AB staat blijft de fasedraaier goed werken. Dit sluit ook beter aan bij het doel van de Bocama: een praktische versterker.

De volgende fasedraaiers wil ik gaan onderzoeken:

• Paraphase DC-gekoppeld. Een experiment waarbij de spanningsdeler direct van de anode wordt genomen en zonder condensator op het rooster komt. 
• Paraphase. Dit is de standaard en meest simpele paraphase waarbij de spanningsdeler in de roosterlekweerstanden van de eindbuizen is opgenomen.
• Floating paraphase. Standaard floating paraphase, ook genomen van de roosterlekweerstanden van de eindtrap.

Overwegingen over de verschillende eigenschappen van de verschillende paraphase fasedraaiers:

Balans

De gewone paraphase balanceert alleen goed als de verzwakking van de spanningsdeler precies gelijk is aan de versterking van de 2e triode. Dit is kwetsbaar bij buisveroudering en buiswissels. De floating paraphase heeft een automatisch balanceermechanisme dat veel meer marge toestaat. Qua balans verdient de floating paraphase dus de voorkeur.

Vervorming

De paraphase compenseert in theorie de even harmonischen van zijn stuurtrap, de oneven harmonischen worden echter verdubbeld. Dit is minder wenselijk. In een floating paraphase is de 2e triode zwaar tegengekoppeld wat weinig extra vervorming impliceert. De vervorming wordt dan voornamelijk door de 1e triode bepaald en dit zou natuurlijker kunnen klinken. Qua vervorming verdient de floating paraphase dus de voorkeur.

Uitgangsimpedantie

Je zou het misschien niet verwachten maar beide triodes in de floating paraphase hebben niet dezelfde uitgangsimpedantie. Door de spanningstegenkoppeling zal de 2e triode een lagere uitgangsimpedantie hebben. Daarom wordt de floating paraphase ook niet in RF schakelingen gebruikt. Wat uitgangsimpedantie betreft is de gewone paraphase beter in balans.

 

Bocama LA 224B

Ervaringen met de Bocama LA224B versterker. Na goede ervaringen vroeger met de Lafayette Stereo 224 heb ik deze Bocama gekocht. Dit is het grote broertje van de Lafayette die spaarzaam uitgevoerd was met ECL86 buisjes. Deze Bocama heeft de EL84 buizen zoals je zou verwachten. Qua uiterlijk ziet de Bocama er relatief modern uit:

De versterker was in een nette staat. Recent uitgerust met nieuwe Tung-Sol buizen (from Russia with love) en geheel voorzien van nieuwe condensatoren. Ook de vreselijke schroefjes om de luidsprekers aan te sluiten waren vervangen door banaanreceivers:

Onder de kap zag het er ook netjes uit, de nieuwe gele condensatoren vallen op. De eindtrafo's zijn ook groter dan op de Lafayette.

Al met al een nette versterker voor weinig geld, eigenlijk gratis als je de investering van de vorige eigenaar meetelt. Het interessante van de Bocama is dat het een geïntegreerde versterker is met phono voorversterker en hoofdtelefoonuitgang. Meestal wordt dat er meteen uitgesloopt maar nu wilde ik dit behouden om er een leuke basisversterker aan te hebben. Natuurlijk valt er te modificeren maar wel zoveel mogelijk met behoud van de oorspronkelijke onderdelen en functionaliteit. Een uitzondering hierop is de toonregeling: die moet eruit.

het schema

De versterker deed het op zich prima en was mooi stil: geen brom. Ook de phono trap deed het. Maar de Bocama moest wel zijn meerdere erkennen in de Marantz PM80, mijn transistor "referentie". De Marantz was duidelijk prettiger om naar te luisteren, ook met phono. Die was met de Bocama wel erg onrustig.

Vervolgens zijn de eerste modificaties uitgevoerd:

• Eindbuizen in triode geschakeld.
• Overall tegenkoppeling verwijderd.
• Toonregeling overbrugd, het signaal wordt nu direct vanaf de bronselector naar de volumeregelaar verbonden.
• Voeding verbeterd en gesplitst per kanaal. De 2 oude voedingselco's waren afgekoppeld maar zaten nog op het chassis. Op deze plek heb ik nieuwe elco's gemonteerd die ik nog had liggen.

De klank is enorm verbeterd en de phono trap lijkt te hebben geprofiteerd van de verbeterde voeding want die klinkt nu een stuk rustiger. Vergeleken met de Marantz klinkt de Bocoma al een stuk levendiger. De Marantz is wat meer laid-back.